Nature：测序皮肤上的微生物组

　　

生物通报道：人类很久以前就会利用真菌做面包和啤酒了，却并不了解居住在自己身体上的真菌。日前，美国国立卫生研究院NIH的研究人员，首次解析了人类皮肤上的真菌多样性。他们对健康人不同皮肤部位的真菌DNA进行了测序，明确了皮肤上正常真菌群落的构成，为研究真菌类皮肤病打下了基础。文章于五月二十二日发表在Nature杂志上。

人类皮肤表面的真菌、细菌和病毒组成了一个复杂的微生物生态系统，称为皮肤微生物组。真菌生长慢而且难于培养，这大大影响了相关皮肤病的诊断和治疗。NIH旗下的人类基因组研究所NHGRI和癌症研究所NCI，对DNA测序技术进行了优化，在ABI 3730xl和罗氏454测序平台上对皮肤真菌群落进行了分析。

研究人员发现，Malassezia属的真菌在头部和躯干占据优势。而在带有多种细菌的手部，真菌种类却相对较少。与此相反的是，脚部（包括脚趾甲、脚跟和脚趾）的真菌多样性非常高。研究人员希望，通过解析人体上的真菌和细菌生态系统，更好的理解相关皮肤病。

研究人员在十位健康成年人身上收集了十四个部位的样本，并对样本中的真菌进行DNA测序。他们检测了被称为系统发育标记的DNA片段，以鉴别样品中真菌的种类。DNA测序技术最终生成了超过五百万个标记，代表了八十多种真菌。而传统的培养方法只能鉴定出18种真菌。研究人员指出，这是因为DNA测序可以检测到那些难于培养的真菌种类。

研究显示，脚跟部感染的不同个体，具有相同的脚跟真菌群体。而对于脚趾甲感染而言，不同个体的脚趾甲真菌群体差异很大。研究人员还发现，Ascomycetes和Basidiomycetes真菌是14个部位上共有的正常真菌。所有健康志愿者的皮肤上都存在Malassezia真菌，这种最常见的真菌出现在11个部位上。

“以DNA测序为基础的鉴定方法，能够解析皮肤上真菌群落的构成。我们发现，真菌多样性依赖于皮肤所在的部位，与取样个体关系不大，”文章的资深作者之一Heidi Kong说。“我们这项研究主要针对容易发生真菌性皮肤病的部位。”

研究显示，脚部的真菌组成最为复杂，约有80种真菌，其他部位则比较少。研究人员将同一人身上的真菌多样性与细菌进行比较，发现手臂细菌多样性高而真菌多样性低，而脚部则刚好相反。另外，在身体主要部位的皮肤上，细菌和真菌的多样性都不高。

研究人员还发现，同一人身体左右两侧的真菌群落结构非常相似。而且皮肤上的真菌群落相当稳定，在相隔三个月的两次检测中差异不大。

 

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

Topographic diversity of fungal and bacterial communities in human skin

Traditional culture-based methods have incompletely defined the microbial landscape of common recalcitrant human fungal skin diseases, including athlete’s foot and toenail infections. Skin protects humans from invasion by pathogenic microorganisms and provides a home for diverse commensal microbiota1. Bacterial genomic sequence data have generated novel hypotheses about species and community structures underlying human disorders2, 3, 4. However, microbial diversity is not limited to bacteria; microorganisms such as fungi also have major roles in microbial community stability, human health and disease5. Genomic methodologies to identify fungal species and communities have been limited compared with those that are available for bacteria6. Fungal evolution can be reconstructed with phylogenetic markers, including ribosomal RNA gene regions and other highly conserved genes7. Here we sequenced and analysed fungal communities of 14 skin sites in 10 healthy adults. Eleven core-body and arm sites were dominated by fungi of the genus Malassezia, with only species-level classifications revealing fungal-community composition differences between sites. By contrast, three foot sites—plantar heel, toenail and toe web—showed high fungal diversity. Concurrent analysis of bacterial and fungal communities demonstrated that physiologic attributes and topography of skin differentially shape these two microbial communities. These results provide a framework for future investigation of the contribution of interactions between pathogenic and commensal fungal and bacterial communities to the maintainenace of human health and to disease pathogenesis.