表面关系:酶通过忽略微生物和病毒来保护皮肤

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人体不断地暴露在各种环境因素中，从病毒到细菌到真菌，但这些微生物中的大多数对我们的皮肤几乎没有反应，而我们的皮肤负责监测和保护免受外部危险。

到目前为止，研究人员还不确定这是如何发生的，以及为什么我们的皮肤不会经常受到惊吓和发炎。

在2021年5月21日发表的一项研究中科学免疫学加州大学圣地亚哥分校医学院的科学家发现并描述了两种负责保护我们的皮肤和身体整体健康不受无数潜在微生物入侵的酶。这些酶被称为组蛋白去乙酰酶(HDACs)，可以抑制人体皮肤的炎症反应。

“我们已经弄清楚了为什么我们可以忍受某些微生物生活在我们的皮肤上，而同样的细菌如果暴露在身体的其他地方会让我们非常虚弱，”Richard Gallo医学博士，Ima Gigli皮肤病学杰出教授和加州大学圣地亚哥分校医学院皮肤学系主任说。“在我们的研究中，我们确定了作用于特定皮肤细胞染色体上的酶，这些细胞提供了皮肤的免疫耐受。

“如果没有这些酶告诉我们的细胞忽略某些细菌，我们的皮肤就会一直起疹子。”

盖洛和同事们说，环境如何相互作用并改变细胞功能的潜在机制是通过基因表达的表观遗传控制。在皮肤细胞内，一种叫做toll样受体(TLRs)的蛋白质使细胞能够感知周围环境和潜在的危险。

在大多数器官中，TLRs作为一种警告系统，触发对威胁的炎症反应。但在皮肤细胞中，两种被鉴定的HDAC酶HDAC8和HDAC9抑制炎症反应。

加州大学圣地亚哥分校医学院皮肤病学和细胞与分子医学副教授乔治·森博士说:“这是首次证明微生物组如何与皮肤中的表观遗传因素相互作用，并通过炎症反应调节皮肤的行为。”“我们所面临的任何环境都可以改变一个人对它的具体反应。由于这种表观遗传变化是可逆的，与DNA改变不同，我们可以通过靶向这些酶来控制皮肤炎症反应。”

这项研究最初是在HDAC8和HDAC9基因被敲除的小鼠模型上进行的。结果，老鼠的皮肤无法忍受微生物或病毒的暴露，导致免疫反应增强。研究小组随后在培养皿中复制了人类细胞的研究结果。

盖洛说，这项工作可能会改变医生治疗某些类型的皮肤炎症或其他皮肤疾病的方式。

盖洛说:“这是思考皮肤免疫调节的一种全新方式。”“通过改变HDAC的活性，我们提供了一种可能的方法，通过与皮肤细胞本身合作来探索和消除不必要的炎症。在未来，设计用于打开或关闭这些酶的药物可以作为抗生素的替代品帮助治疗皮肤病。”

合著者包括:Yu Sawada, Teruaki Nakatsuji, Tatsuya Dokoshi, Nikhil Nitin Kulkarni和Marc C. Liggins，都来自加州大学圣地亚哥分校。

该研究部分由美国国立卫生研究院资助(R01AR069653, R01AR074302, R01AR076082, R37AI052453, U01AI52038)。

披露:Richard L. Gallo是MatriSys Bioscience的联合创始人、顾问、科学顾问委员会成员，并持有股权。