苯氧乙醇對不同分型的痤瘡丙酸桿菌的生長曲線影響及抑菌機制
皮膚是人體最大的器官，在其表面棲息著數以億計的微生物，構成皮膚微生物組，形成皮膚的生物屏障，維持皮膚健康。
痤瘡丙酸桿菌（Cutibacterium acnes,C.acnes）是人體皮膚的主豐度菌之一，又被稱為前哨菌，在維持皮膚微生態穩態方面發揮著重要的作用。痤瘡丙酸桿菌的豐度與痤瘡、酒渣鼻、特應性皮炎、頭皮屑、脫發、銀屑病等炎癥性皮膚病的發病密切相關，并且在不同健康狀況的皮膚上表現出亞種和菌株水平的異質性。多位點序列分型（MLST）揭示痤瘡丙酸桿菌有6個系統發育群：IA1、IA2、IB、IC、II和III。越來越多的研究表明系統類型與皮膚狀態存在緊密聯系。痤瘡丙酸桿菌系統型Ⅰ型與痤瘡相關，而系統型Ⅱ型則與健康皮膚相關性更強。外界營養條件（如赤蘚糖醇）可改變痤瘡丙酸桿菌的分型。
痤瘡丙酸桿菌
近日，上海應用技術大學-福瑞達生物股份聯合實驗室在《Journal of Applied Microbiology》期刊上發表了題為“Transcriptomic and metabolomic analyses of the antimicrobial activity of phenoxyethanol against phylotype IA1 and II Cutibacterium acnes”的研究論文，系統揭示了常用防腐劑苯氧乙醇（Phenoxyethanol,PE）對不同分型的痤瘡丙酸桿菌的抑菌機制。研究團隊首次聯合轉錄組和代謝組技術，深入分析了苯氧乙醇對不同系統型痤瘡丙酸桿菌（IA1型和II型）的抑菌差異，揭示苯氧乙醇對系統發育群多樣性的影響，為化妝品防腐劑對皮膚微生物的影響提供了新視野。
化妝品中廣泛使用防腐劑，對皮膚常駐菌群造成一定的干擾和破壞，影響皮膚微生態，進而引發問題皮膚甚至皮膚病。苯氧乙醇具有低毒性、廣譜抗菌活性、無刺激性及較高的安全性，是化妝品配方中應用最廣泛的防腐劑。然而，它對皮膚菌的抑菌仍不清楚，特別是痤瘡丙酸桿菌及其不同的系統分型。
苯氧乙醇對痤瘡丙酸桿菌ATCC 6919（IA1型）和痤瘡丙酸桿菌CCSM 0331（II型）的MIC均為0.5%（v/v）。在sub-MIC濃度下，苯氧乙醇對ATCC 6919和CCSM 0331的抑制率表現出顯著地差異性，對CCSM 0331的抑制率較高，而在2×MIC濃度對ATCC 6919的殺菌作用更強。
苯氧乙醇處理破壞了痤瘡丙酸桿菌CCSM 0331和痤瘡丙酸桿菌ATCC 6919的滲透平衡和細胞膜完整性，抑制了細胞壁合成，導致氨基酸代謝失衡、蛋白質錯誤折疊，干擾了蛋白質合成，同時還抑制了嘧啶代謝。
苯氧乙醇處理后痤瘡丙酸桿菌CCSM0331(a)和痤瘡丙酸桿菌ATCC6919(b)的生長曲線。苯氧乙醇處理后，痤瘡丙酸桿菌CCSM0331(c)和痤瘡丙酸桿菌ATCC6919(d)的時間殺菌曲線
掃描電子顯微鏡（SEM）和激光掃描共聚焦顯微鏡（CLSM）觀察苯氧乙醇對2株痤瘡丙酸桿菌細胞形態和超微結構的影響。苯氧乙醇處理的細胞變得不規則和皺縮，具有輕微的表面凹陷，CCSM0331細胞顯示出更嚴重的皺縮和可見的細胞損傷。CLSM觀察發現苯氧乙醇處理后菌的膜損傷增加，且隨苯氧乙醇濃度升高更為明顯，表明痤瘡丙酸桿菌細胞膜被破壞，進而導致細胞死亡。
(a)暴露于0，1/2×MIC苯氧乙醇的痤瘡丙酸桿菌ATCC6919和痤瘡丙酸桿菌CCSM0331細胞的代表性SEM圖像。(b)將痤瘡丙酸桿菌ATCC6919和痤瘡丙酸桿菌CCSM0331細胞以0、1/2×MIC、1×MIC或2×MIC暴露于苯氧乙醇2 h的激光掃描共聚焦圖像
轉錄組和代謝組聯合分析發現，ATCC 6919糖酵解和Wood-Werkman循環上調，促進了能量產生，而在CCSM 0331中，糖酵解和Wood-Werkman循環下調，但增強了氧化磷酸化途徑，增加了能量需求。在蛋白質合成方面，CCSM 0331中分子伴侶基因groEL和groES的上調，該菌株可能增強了特異性伴侶蛋白的合成，以修復苯氧乙醇誘導的蛋白質損傷。相比之下，ATCC 6919顯示分子伴侶相關基因的下調，這可能導致蛋白質折疊和功能喪失的問題。
卟啉是在人類疾病中發揮作用的促炎性代謝物，會導致炎癥性皮膚疾病。其中I型痤瘡丙酸桿菌產生的卟啉水平顯著高于II型、III型菌株。在CCSM 0331中，原卟啉IX表達顯著下調。ATCC 6919中，卟啉合成相關基因cobA-hemD（尿卟啉原-III合酶）和hemB（膽色素原合酶）顯著下調。表明苯氧乙醇減少了CCSM 0331和ATCC 6919促炎代謝物卟啉的生成，可能降低皮膚炎癥反應。
本研究表明，苯氧乙醇對2種痤瘡丙酸桿菌系統發育群的抑菌效果不同，過量使用可能會導致痤瘡丙酸桿菌的菌群結構發生變化，造成皮膚微生物組的菌群失衡。
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