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在人体微生态中，细菌的角色往往并非固定不变。嗜麦芽寡养单胞菌（Stenotrophomonas maltophilia）因其条件致病属性而受到临床关注，但在健康皮肤这样特定的微环境中，它也可能展现出另一种生物学功能。

北京时间2026年6月3日，清华大学深圳国际研究生院刘晓团队联合上海家化等单位，在国际知名微生物组学期刊Microbiome上发表题为“Multi-omics characterization of the skin microbiota reveals the anti-aging roles of Stenotrophomonas maltophilia”的研究论文。研究团队聚焦皮肤表型衰老与皮肤微生物之间的关系，结合多组学分析、代谢建模和功能实验，揭示了一种临床常见条件致病菌——嗜麦芽寡养单胞菌在健康皮肤微环境中的抗衰老作用：该菌可通过参与谷胱甘肽循环，帮助维持皮肤氧化还原稳态，并缓解氧化应激引起的衰老表型，展现出皮肤微生物的“双重属性”。

图1. Microbiome官网截图

皮肤衰老，不只是“年龄”的问题

皮肤衰老通常表现为皱纹增加、弹性下降以及色素沉积等变化。然而在40岁这一皮肤衰老的重要转折阶段，个体之间常常出现明显差异：同样的年龄，有些人皮肤状态更年轻，有些人则出现了显著的衰老特征。针对这一现象，研究团队聚焦于39至41岁的健康中国女性，通过AI预测肤龄并结合皮肤弹性指数，筛选出具有明显皮肤表型差异的“偏年轻组”和“偏衰老组”。 通过整合皮肤表型检测、宏基因组学和非靶向代谢组学分析，发现即使在相同年龄范围内，两组人群也呈现出差异化的皮肤微生物组成和代谢特征，说明皮肤微生态及其代谢活动可能参与皮肤表型衰老过程。

图2. 皮肤表型衰老多组学研究设计

年轻皮肤，也有自己的“微生态特征”

研究发现，偏年轻组表现出更高的微生物多样性。更有意思的是，在偏年轻皮肤中富集的微生物并不全是传统意义上的“益生菌”。其中，嗜麦芽寡养单胞菌尤其引人关注。该菌在临床语境中常被认为是机会性病原体。该研究发现，嗜麦芽寡养单胞菌存在于97%的健康面部皮肤样本中，并具有较高的相对丰度（Top20），是皮肤表面的定植菌之一。同时，该菌还与更高的皮肤含水量、皮肤弹性等年轻表型相关，表明其在健康皮肤微环境中可能具有不同于疾病场景的功能角色。

图3. 皮肤表型衰老相关微生物与代谢物特征：嗜麦芽寡养单胞菌与氧化型谷胱甘肽

从“相关”到“机制”： 嗜麦芽寡养单胞菌如何帮助皮肤抗氧化？

为进一步解析嗜麦芽寡养单胞菌的潜在作用机制，研究团队构建了基因组尺度代谢模型（Genome-Scale Metabolic Model, GEM）。模型分析发现，该菌参与谷胱甘肽循环，而这一通路正与皮肤细胞抵御氧化应激密切相关。氧化应激是皮肤衰老的重要驱动因素，紫外线和环境刺激可增加活性氧水平，进而损伤胶原、弹性纤维和细胞结构，加速皱纹和屏障功能的下降。在这一过程中，还原型谷胱甘肽（GSH）会参与清除活性氧，并转化为氧化型谷胱甘肽（GSSG）。研究也发现偏衰老组皮肤中GSSG水平更高，进一步指向氧化应激相关的代谢失衡。

图4. 基因组尺度代谢模型GEM揭示嗜麦芽寡养单胞菌参与谷胱甘肽循环

细胞实验显示，在过氧化氢诱导的氧化应激模型中，嗜麦芽寡养单胞菌培养上清可提高皮肤原代成纤维细胞中的GSH/GSSG比值，维持皮肤氧化还原稳态，降低细胞内ROS水平，并减轻细胞衰老相关β-半乳糖苷酶阳性信号。研究还发现，该菌可能通过表皮细胞介导的信号传递，进一步间接缓解真皮成纤维细胞中氧化应激引起的衰老表型。

图5. 细胞实验验证嗜麦芽寡养单胞菌通过调节GSH/GSSG平衡缓解皮肤细胞衰老

进一步地，研究团队在3D全层人皮肤模型中验证了嗜麦芽寡养单胞菌的保护作用。其中，该菌处理可缓解过氧化氢诱导的皮肤组织结构损伤，并促进表皮分化标志物K10恢复。此外，RNA-seq分析显示，该菌代谢物可诱导皮肤成纤维细胞中GCLM、PGD、SOD2、NQO1等谷胱甘肽合成和抗氧化防御相关基因上调，从而减轻氧化应激诱导的细胞损伤和衰老表型。

图6. 3D全层皮肤模型与RNA-seq验证嗜麦芽寡养单胞菌的抗氧化保护作用

除谷胱甘肽循环外，代谢模型分析还显示，嗜麦芽寡养单胞菌可能参与甜菜碱、溶血卵磷脂和卟啉的代谢过程，从而为皮肤保湿、抗炎反应提供支持。总而言之，嗜麦芽寡养单胞菌可能通过多条代谢路径影响皮肤局部微环境，从而参与维持更稳定的皮肤状态。

不止抗氧化：皮肤微生物还可能参与色素代谢

与此同时，研究还观察到另一类在年轻皮肤中富集的微生物Acinetobacter guillouiae可能通过影响多巴胺和3-甲氧基酪胺等代谢物参与黑色素相关代谢，为理解皮肤色素沉积提供了新的微生态视角。也就是说，皮肤微生物并不只是住在表面的旁观者，它们可能通过多条代谢通路与宿主皮肤细胞进行交流，进而影响色素代谢等多个衰老相关过程。

图7. 皮肤微生物通过多巴胺和3-甲氧基酪胺代谢参与色素调控

重新理解细菌的“两面性”

该项研究的一个重要启示在于，微生物不能简单地被固定贴上“有益”或“有害”的标签。嗜麦芽寡养单胞菌在临床感染场景中需要被谨慎对待，但在健康皮肤微环境中，它也可能通过代谢产物或相关分子参与抗氧化防御和皮肤稳态维持。该研究提供了一个值得关注的新方向：皮肤微生物的功能具有显著的情境依赖性，关键不只是“某种菌是否存在”，还包括它处于怎样的宿主状态、皮肤屏障环境和微生态网络中。

综上所述，该研究通过表型组学、宏基因组学、代谢组学、基因组尺度代谢建模、功能实验验证，系统解析了皮肤表型衰老过程中微生物-代谢物-宿主细胞之间的互作关系，并揭示嗜麦芽寡养单胞菌这一具有临床条件致病属性的微生物，在健康皮肤生态中可能具有抗氧化和抗衰老潜力。该研究不仅拓展了我们对皮肤微生态参与衰老调控的认识，也为未来开发基于微生物及其代谢物的皮肤年轻化干预策略提供了新的思路。

研究摘要图

清华大学深圳国际研究生院刘晓、上海家化联合股份有限公司贾海东为该论文共同通讯作者。清华大学深圳国际研究生院博士生郭丹妮、吴亚红，上海家化联合股份有限公司基础研究总监陈园园为该论文共同第一作者。

原文链接：

https://link.springer.com/article/10.1186/s40168-026-02433-6

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