紫外线防护新发现！J Invest Dermatol：揭秘皮肤上的“隐形斗士”如何抵御阳光伤害？

在阳光明媚的日子里，我们享受着户外活动带来的快乐，但紫外线（UV）辐射却悄无声息地对我们的皮肤造成伤害。幸运的是，我们皮肤上的微生物组正在为我们战斗，其能通过代谢一种名为顺式尿刊酸（cis-UCA）的物质来减少紫外线对免疫系统的抑制作用，这一发现不仅让我们对皮肤微生物组有了新的认识，还为未来的皮肤保护和治疗提供了新的思路。

相关研究成果“Urocanase-positive skin resident bacteria metabolize cis-urocanic acid and in turn reduce the immunosuppressive properties of UV radiation”发表在了国际杂志Journal of Investigative Dermatology上。

紫外线是太阳光谱中紫光之外的不可见光，其能使荧光物质发光制成验钞机，也能杀菌制成灭菌灯，还能促成维生素D的合成。然而过量的紫外线照射对人体是有害的，轻则造成皮肤粗糙，重则引起皮肤癌。科学家们一直在研究如何更好地保护皮肤免受紫外线的伤害，而皮肤微生物组的研究为这一领域带来了新的曙光。

皮肤微生物组是一个由数百万微生物组成的复杂生态系统，包括细菌、真菌和病毒，这些微生物与机体的皮肤细胞之间能发生相互作用从而影响皮肤的健康和疾病。有研究表明，皮肤微生物组的组成受到多种因素的影响，包括种族、性别、年龄、激素水平、饮食和卫生习惯，以及环境因素、职业、污染和气候等。

这项研究中，研究人员揭示了皮肤微生物组如何通过代谢顺式尿刊酸来调节紫外线对免疫系统的抑制作用。

研究人员发现，某些皮肤细菌（如表皮葡萄球菌）能利用一种名为尿刊酶（urocanase）的酶来代谢顺式尿刊酸（cis-UCA），从而限制其抑制免疫反应的能力。顺式尿刊酸是角质层中的一种主要紫外线吸收物质 —— 反式尿刊酸（trans-UCA）的光产物。与反式尿刊酸相比，顺式尿刊酸具有强大的免疫调节特性。当皮肤暴露在紫外线下时，反式尿刊酸会转化为顺式尿刊酸，而这种转化过程会抑制皮肤的免疫反应，使皮肤更容易受到紫外线的伤害。

局部应用顺式-UCA或紫外线B照射后皮肤细菌多样性的短暂变化

研究人员通过微生物组测序、免疫学检测、体外培养和无菌小鼠模型等多种方法，研究了皮肤细菌如何响应紫外线B（UVB）辐射，结果发现，某些皮肤细菌能特异性地代谢顺式尿刊酸从而调节皮肤对紫外线的免疫反应。

本文研究首次揭示了紫外线、宿主衍生分子（顺式尿刊酸）和细菌行为之间的直接代谢联系，研究人员指出，皮肤微生物组不仅能感知紫外线的存在，还能通过代谢顺式尿刊酸来调节免疫反应。这种机制就表明，皮肤微生物组在调节皮肤对紫外线的反应中起着关键作用。

此外，研究人员还发现，通过使用尿刊酶抑制剂就能阻止细菌代谢顺式尿刊酸从而恢复紫外线的免疫抑制作用，这一发现为开发新的皮肤保护策略提供了可能，比如通过调节皮肤微生物组的代谢活动来增强皮肤对紫外线的抵抗力。这项研究不仅增强了科学家们对皮肤微生物组如何调节紫外线反应的理解，还为未来的皮肤保护和治疗提供了新的方向。

参考文献：

VijayKumar Patra，Slave Trajanoski，Aaroh Joshi, et al. Urocanase-positive skin resident bacteria metabolize cis-urocanic acid and in turn reduce the immunosuppressive properties of UV radiation, Journal of Investigative Dermatology (2025). DOI:10.1016/j.jid.2025.03.035.