皮肤共生细菌及抗菌肽RegIIIγ对糖尿病小鼠皮肤伤口愈合速度的影响及机理研究

Diabetes is one of the deadliest diseases, with thousands of affected patients dying each year. Skin ulcer is one of the complications of the diabetes and skin is difficult to heal properly in such patients. Some patients use antibiotic to treat the skin ulcer, however, the impropriate medication may worsen the condition. It has been demonstrated that antibiotic treatment could influence the skin bacterial composition and the alteration of the symbiotic bacteria on the skin correlated with the wound healing process. Our results also indicated that antimicrobial peptide, RegIIIγ, could accelerate wound healing. We hypothesize that the antibiotic treatment may influence the composition of skin bacteria, and then decrease the expression of RegIIIγ, leading to delay wound healing. Here we will evaluate the interactions between the symbiotic bacteria and host, and the role of RegIIIγ in the wound healing process in Type II diabetic mice. This project will help us to understand influencing factors in wound healing and shed light on new therapeutic targets of the skin ulcer caused by diabetes.

皮肤溃疡是糖尿病的常见并发症之一，患者皮肤溃烂，伤口长期难以愈合。很多患者在皮肤溃烂后采用抗生素治疗，但长期用药或用药不当都会恶化病情。皮肤共生菌可以诱导皮肤细胞分泌RegIIIγ，该抗菌肽不仅抑制病原菌感染伤口还能促进伤口愈合；抗生素治疗可以破坏皮肤微生态平衡，因此本课题提出过量或长期服用抗生素可能会破坏皮肤菌群结构，抑制抗菌肽RegIIIγ的表达，从而影响糖尿病患者皮肤伤口愈合的假设。本项目将揭示糖尿病小鼠皮肤微生物组成变化与RegIIIγ表达量之间的关系，并检测它们对糖尿病小鼠皮肤伤口愈合速度的影响。本项目旨在通过调节皮肤固有菌群结构，诱导宿主固有免疫因子表达，促进糖尿病患者皮肤伤口愈合，从而尽可能避免外用抗生素对宿主造成的影响，本项目的开展将为皮肤伤口愈合缓慢或不愈合的治疗提供全新的研究思路，并为糖尿病引起的皮肤溃疡的治疗奠定基础。

皮肤表面共生微生物与皮肤健康密切相关,皮肤共生菌可以诱导皮肤细胞分泌抗菌肽RegIIIγ，该抗菌肽不仅能够抑制病原菌感染伤口还能促进伤口愈合。抗生素治疗和糖尿病均可以破坏皮肤固有的微生态平衡，本研究的结果表明万古霉素处理及糖尿病均使得小鼠皮肤固有的葡萄球菌属的比例大幅度下调。根据这一结果，我们进一步研究了皮肤共生葡萄球菌属在皮肤伤口愈合中的作用，结果表明，表皮葡萄球菌分泌的一类脂肽可以显著抑制金黄色葡萄球菌的感染，而表皮葡萄球菌细胞壁组分上的磷壁酸则可以有效抑制痤疮丙酸杆菌的感染。这些研究成果表明皮肤共生的群落结构对于维持皮肤正常的生理功能具有重要的作用，而皮肤共生微生物群落结构的变化可以使得皮肤伤口愈合速度减慢，细菌感染高发的风险，这也提示我们在今后一些皮肤感染的治疗中，均衡的菌群结构具有重要的作用，而皮肤共生微生物的一些活性成分则具有很大的研究和市场潜力。