颠覆传统，Nature 子刊封面报道皮肤共生菌的神奇先天免疫作用，竟然还能促进伤口修复！
皮肤是各种微生物群落的栖息地，近年来，人们已经开始认识到微生物群在支持基本皮肤功能中的重要性。在正常情况下，皮肤损伤会触发可控的炎症和组织修复反应，从而介导病原体的去除并刺激屏障完整性的恢复。作为皮肤的「近邻」，其共生的细菌在这一过程中又会扮演一种怎样的角色呢？2020 年 9 月，Nature Immunology 以封面文章的形式刊出瑞士洛桑大学 Michel Gilliet 团队题为 The commensal skin microbiota triggers type I IFN–dependent innate repair responses in injured skin 的研究成果。该研究发现皮肤微生物群是伤口愈合过程的关键组成部分，在此过程中，细菌 DNA 与 CXCL10 形成复合物，以触发 I 型干扰素的反应，从而促进伤口的愈合。
研究内容
分泌 CXCL10 的中性粒细胞募集 pDC 到受伤的皮肤中
在皮肤伤口中，浆细胞样树突状细胞（pDC）产生的 I 型干扰素（IFNs）在皮肤修复的早期触发中起着至关重要的作用，因此作者首先探究了 pDC 是如何被募集到受伤的皮肤中的。由于 pDC 上表达趋化因子受体 CXCR3，对 CXCR3 所有配体的 mRNA 表达分析表明，CXCL10 的表达与 pDC 浸润到皮肤伤口的百分比相关。在敲除小鼠 Cxcl10 或 Cxcr3 基因后，pDC 向皮肤伤口的浸润显著减少，表明 CXCL10 是招募 pDC 到皮肤伤口的主要趋化因子。
那么 CXCL10 是由什么细胞分泌的呢？作者从受伤后 12 小时的皮肤中收集真皮单细胞悬液，并进行细胞内 CXCL10 染色，流式细胞分析显示 CXCL10 仅在中性粒细胞中表达。中性粒细胞耗竭显著抑制 CXCL10 表达，pDC 的皮肤浸润也显著减少。
CXCL10 因何而来？竟然和皮肤微生物群有关！
尽管小鼠皮肤浸润的中性粒细胞表达高水平的 CXCL10，但血液中性粒细胞并未表达。是什么因素触发中性粒细胞表达 CXCL10 的呢？作者发现，在皮肤伤口中，中性粒细胞聚集在创面附近的革兰氏阳性细菌簇附近，那么是否可能是皮肤微生物群触发中性粒细胞表达 CXCL10 呢？为了确定这一点，作者发现与无特定病原体（SPF）小鼠的皮肤相比，无菌小鼠受伤的皮肤虽然可以募集中性粒细胞到受伤的皮肤中，却无法表达 CXCL10 并募集 pDC。
为了了解皮肤微生物群如何诱导中性粒细胞 CXCL10 的表达，作者在体外用表皮葡萄球菌刺激了纯化的血液中性粒细胞。表皮葡萄球菌强烈诱导了中性粒细胞中 CXCL10 表达，且完全依赖于 MyD88，提示 Toll 样受体（TLR）参与了对细菌感知。在 Tlr2-/- 中性粒细胞中，表皮葡萄球菌诱导 CXCL10 表达的作用被完全消除。这些数据表明，重新定位到皮肤伤口中的皮肤微生物群可通过 TLR2 激活中性粒细胞，并触发募集 pDC 的 CXCL10 的表达。
CXCL10 是如何激活 pDC 的？
pDC 通过分泌 I 型干扰素来促进伤口修复，作者发现 CXCL10 可诱导 pDC 表达 I 型干扰素，而在 Tlr9−/−小鼠中，该作用消失，表明 pDC 的激活依赖于 TLR9 对 DNA 的感知。由于 CXCL10 具有阳离子抗菌肽的阳离子两亲特性，所以作者推测 CXCL10 是否可以像其他阳离子抗菌肽一样与 DNA 形成复合物呢？进一步的实验发现，CXCL10 可以通过与 DNA 之间的静电作用而相互结合。因此，CXCL10 将 pDC 招募到皮肤中，并通过独特的阳离子氨基酸簇与 DNA 形成复合物来激活 pDC。激活 pDC 的 DNA 又是从何而来的呢？作者发现在皮肤微生物群不存在的情况下，I 型干扰素表达被完全消除。作者将纯化的 pDC 注射到 SPF 小鼠中，发现只有在共注射 CXCL10 时，才会诱导 I 型干扰素的分泌，表明皮肤微生物群直接激活 pDC 需要 CXCL10 的参与。进一步的实验发现 CXCL10 通过杀死皮肤微生物群，进而与细菌 DNA 形成复合物。
最后作者发现皮肤微生物群驱动的 I 型干扰素表达可促进炎症和伤口愈合相关细胞因子的分泌，进而促进伤口的愈合。研究总结:
本研究确定了皮肤微生物群在天然免疫应答和 I 型干扰素依赖性损伤皮肤修复机制中的作用。在表皮损伤时，皮肤微生物群从上皮表面转移到受伤皮肤的真皮，在此处活化中性粒细胞表达 CXCL10。CXCL10 作为趋化因子将 pDC 募集到受伤的皮肤中，并通过杀死细菌并与其 DNA 形成免疫原性复合物来触发 TLR9 的激活。活化的 pDC 产生大量的 I 型干扰素，这些干扰素通过刺激成纤维细胞和巨噬细胞分泌在伤口愈合中起作用的生长因子，进而诱导早期伤口修复反应的发生。
本研究的发现具有许多潜在的临床意义。由于伤口处理通常基于减少细菌量以防止感染的原则，而本研究的发现提示应提高在急性皮肤伤口中长期使用抗生素的谨慎性。其次，由于慢性伤口均会稳定生长出某些细菌，导致愈合状态停滞，因此皮肤微生物群的治疗性耗竭后，局部移植有益共生菌可能重新引发 I 型干扰素驱动的伤口愈合反应。因此，本研究为开发基于调节皮肤微生物群，进而改善皮肤伤口愈合的治疗策略奠定了基础。
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