演讲实录 | 华中科技大学刘智：微生态护肤时代已来

赢在功效，迎战未来。9月22日，以“赢在功效”为主题，由青眼、青眼情报、CHAILEEDO联合主办，中通生化战略合作，亚什兰和锦波生物联合支持的2022（第五届）中国化妆品趋势大会与中国化妆品功效趋势展在杭州举行。会上，华中科技大学生命科学与技术学院教授刘智带来《皮肤微生态研究的全球视野》的主题演讲。

以下为演讲实录：

感谢青眼的邀请，今天给大家做一个分享。

    我一直从事微生物学研究，以前是研究肠道微生物，前年开始做皮肤微生态相关的工作。趁这个机会和大家分享一下，我们在科研上的总结，以及对趋势的看法，希望对大家起到一些帮助，促进整个行业的发展。

    我演讲的题目是：微生态研究的全球视野。从三个方面进行阐述：

首先是皮肤微生态，到底是什么微生物？

微生物本身是很小的，所有肉眼看不清楚的小东西，当然也是生命体。一般把生命分为三大类：动物、植物、微生物，微生物又分为真核型细胞，比如真菌；还有原核细胞型，还有非细胞型的微生物。

其实在很早以前，我们不知道什么叫微生物时对它已经有了应用，比如酿酒，公元4千多年前就诞生了。到后面列文虎克用显微镜在水里发现有很多细小规则的生物在运动，第一次直观看到了微生物。

进而微生物学创始人法国巴斯德，以及德国学者科赫，第一次把微生物应用，发现了葡萄酒的发酵变酸和微生物有关系，发现一些疾病和微生物有关系。

最后就是弗莱明发现青霉素，真正把微生物推向生物化学、工业发酵的时代。再进一步革命性的发展，我们所知道的遗传物质DNA，现在进入数据时代、DNA时代。

微生态产业发展得益于微生物组学研究，通过多种组学技术研究，数据上真正知道了微生物组作为一个整体能够对人体发挥作用。

   传统认为人类由上千亿细胞，2.5万多个基因一起发育组成人体，现在认为，人体居住了比细胞数量高10倍，基因高100多倍的微生物，它们和人共同发育。

通过微生物组学和微生态研究发现，微生物和生活息息相关，几乎涵盖了所有生命功能，现在主要的微生物包括五大生态系统：口腔、皮肤、胃肠道、生殖道、呼吸道，都有微生物群体在里面发挥作用。它们的功能几乎和骨骼发育、疾病，以及各种皮肤健康都连在一起，所以微生物学研究引起了很多重视。

国际上从最开始的HMP（人类微生物组计划）到MetaHIT（人类肠道元基因组计划）、MICROBIOME（美国国家微生物组计划），以及中国的微生物计划，“十三五”、“十四五”都进行立项，发现了微生物制剂有很大市场。

各种成果也是层出不穷，学术文章和专利方面有很大突破式进展。这个市场巨大，尤其中国市场增长率远远高于国际，中国微生态研究目前为止在国际上处于并跑的位置。

    第二，整个微生态计划已经得到很多健康领域的研究和投资。皮肤微生态全球研究动态。

皮肤微生物，它是各类微生物与皮肤表面细胞、各种分泌物、微环境共同组成的整体，这些微生物一起维持皮肤的微生态平衡。各种疾病，比如特异性皮炎，像痤疮，还有银屑病都是微生物失调的基本表现。这些微生物在一起守护着我们的皮肤，它们形成微生物屏障、化学屏障、免疫屏障和物理屏障。

它们是怎么保护皮肤健康的？细菌与细菌之间通过产生一些抗菌肽，通过群体感应调控病原菌生物被膜的形成，来阻止病原菌侵入。可以刺激皮肤细胞产生各种激素，达到激素平衡，还可以和免疫细胞一起，训练免疫细胞，识别外在的过敏反应源，在病原菌来的时候更好发挥作用，杀灭病原菌。

  主要有五个功能：

    1.代谢，能够代谢皮脂腺分泌的油脂物质，抑制病源微生物生长。

    2.营养作用，产生多链脂肪酸，是皮肤细胞直接营养物。

    3.免疫作用，分泌或诱导机体自身生成抗菌肽，抑制病原菌的繁殖。

    4.皮脂形成的皮脂物质进行降解，去掉代谢物。

    5.形成一个稳定和谐的生物屏障。

它的特点是，它和肠道微生物不一样，肠道的环境是一个封闭的环境，通常粪便就可以代表肠道微生物的情况。皮肤微生物是开放性系统，不同位置不一样，有的地方比较干，有的地方比较湿，有的地方皮脂腺分泌比较旺盛。

从时间角度而言，肠道微生物一般有一个概念是生命早期1000天，在3岁左右肠道微生物趋于平衡，我们认为对于肠道微生物调控3岁之前是非常关键的时间窗口。

皮肤微生物主要是青春期，因为青春期激素增加，各种皮脂腺分泌旺盛，导致很多问题在青春期产生，所以调控方式也不一样。

再来看稳定性，肠道菌群很容易受到饮食、抗生素干预，相对不稳定，但皮肤菌群非常稳定。这是在NatureReview Microbiology文章上发表的综述，讲到它的结构与采样位置有关系，也就是说T区、脸颊、耳后都不一样。但它非常稳定，为个性化精准护肤提供了很好的理论基础。

影响微生物皮肤的因素主要包括生活方式、环境因素、系统性宿主，比如大家都是一样的年纪，有局部性宿主因素，比如有时候运动后出汗，产生的油脂，与这个有关系。

国际上的进展，这篇文章比较了中非和日本人，研究地域对微生物有没有关系。确实发现中非人群中微球菌丰度比较高，日本人群几乎没有，日本人群中丙酸杆菌丰度比较高，丙酸杆菌是皮肤里非常重要的、丰度很高的物质。

再看美国，他们研究校园，和美国大部分校园都很类似，旁边有森林、小河，大家发现一些小孩喜欢在森林里玩，有的小孩在学校教室里玩，两个不同的活动区域影响了他们的皮肤微生物结构，也就是说生活方式会影响皮肤微生物的结构，这是为什么在外面接触大自然可能皮肤丰度，或者多样性会更好一些。

皮肤类型自然而然也跟皮肤微生物结构有关系，这是北京工商大学何聪芬老师的研究，她发现中性、油性、综合性皮肤结构，他们微生物类型明显具有不同分类。也就是说，怎么样针对于不同的皮肤类型设计不同微生态养护方案非常重要。

    敏感肌皮肤微生物结构非常有趣。从结构上来讲，敏感皮肤和正常皮肤的皮肤指数有很大差异，但微生物结构没有很大的差异，它的差异可能在一些稀有物种上。也就是对敏感肌护肤方案可能还需要一些特殊的处理方法。

年龄和皮肤微生物组，这方面研究非常多。中国研究发现，随着年纪增长，微生物结构有非常大的差异。尤其是丙酸杆菌、奈氏球菌，奈氏球菌有一个产品在韩国已经开发了，这个菌确实和衰老相关基因表达有关系。

韩国一个研究比较了22岁和61岁人群，发现两种人群之间的微生物有明显的差异。日本的研究发现，年老人群中丙酸杆菌比例比较低，但整个菌群的多样性是上升的。年轻以后丙酸杆菌比较多，当然也与人的激素旺盛，以及油脂分泌有关系。

美国对年龄与皮肤微生物的研究，这里把皮肤进行细分，分成臀部、面部和前臂。发现臀部皮肤菌群比面部和前臂皮肤出现更多的年龄依赖性，我猜测可能原因是护理，因为它更能体现很少人去做臀部皮肤护理，面部和前臂受到外界影响因素更大一些。当然也发现和日本研究类似结果，丙酸杆菌和乳酸杆菌丰度随着年龄下降。

    最后就是生活习惯，睡眠早晚与皮肤微生物组的关系。这是在上海挑选的人群，区分3种入睡时间：10点前入睡，10-12点之间，还有12点以后。发现从结构上讲晚睡人群皮肤水分减少、油脂增加，而且他们的微生物有明显的变化，大家一定要早睡早起才有精神。

再看看化妆品使用对于皮肤微生物组有没有变化。防腐剂的选择非常关键，不同防腐剂对于丙酸、痤疮杆菌、金黄葡萄杆菌、表皮葡萄球菌影响不一样。

也就是在化妆品设计时要关注一下防腐挑战，不仅仅是把常规病原菌抑制住，实际上对于皮肤菌群也有非常重要的影响。

韩国研究发现化妆品使用能够影响皮肤菌群，比如说4周使用之后促进丙酸杆菌及链球菌的增长，这可能是化妆品最终起到了作用。

前面讲了这么多环境因素对于组学研究发现关联性的联系，环境因素或者宿主因素跟皮肤微生物之间的关系研究。到底有没有一个科学的论证，说明皮肤微生物与功效之间的关系呢，确实有。

这部分研究就比较了无菌动物和正常动物对皮肤感染的响应，发现在无菌动物里金黄色葡萄球菌侵染，它形成的伤口/创口愈合时间远远慢于正常的老鼠，说明正常皮肤微生物在皮肤病原菌及皮肤恢复方面起到非常重要的作用。

我们再看看另外一个案例，清华大学程功教授今年刚发表Cell上的一篇文章，他们发现黄病毒感染人群更容易受到蚊子的攻击，对蚊子有吸引力，相信大家有所体会，有的人招蚊子。因为黄病毒感染人皮肤上有一种挥发性的蚊子诱导剂，当然也找到了药物可以阻止这个过程。

黄病毒感染人的皮肤上芽孢杆菌丰度明显提高，这种芽孢杆菌能够高产乙酰苯，把这4种芽孢杆菌移植到正常老鼠上去，发现这个老鼠也吸引蚊子了。把不同乳酸杆菌加到无菌老鼠上就没有这个现象，说明皮肤微生物决定了很多皮肤的功能，包括对蚊子的吸引力，甚至对异性的吸引力。

    第三，上面讲了很多科研上故事，充分展示了皮肤微生物和皮肤功能之间的关系，我们来看看在产品界的应用，也就是皮肤微生物应用和趋势。

“微生态”护肤时代，原来化妆品从最开始未经化学处理的动植物、矿物的成分，到后面的天然植物提取，现在已经到了生物发酵、仿生技术及微生态护肤时代。

微生态护肤能够使我们皮肤生态更加平衡，能够帮助皮肤“城墙”结构变得更加牢固，整体上修护皮肤微生态，它不是单一对某个功效因子进行作用，是整体的皮肤微生态平衡。

微生态护肤市场也成为全球的潮流，从2019年开始到现在复合增长率达到6.1%，中国远远高于国际趋势。各大头牌公司也纷纷把微生态护肤列为自己公司的战略发展规划，欧莱雅、雅诗兰黛、宝洁，无一例外，这些都成为市场上的爆品。

    微生态应用的科研驱动。伊朗发现粪肠球菌提取物有有效的抑制，这个提取物应用于CBT SL-5 Lotion产品的开发，同时含有植物乳杆菌提取物，共同促进皮肤屏障修护。目前已经发现很多物质能够开发成有效的微生态护肤产品，这些产品有的是内用，有些是外用的。

在防晒上的应用，比如蓝细菌，蓝细菌会产生一种物质，会成为微生物的防晒霜，类氨基酸这种物质，能够有效隔离紫外线。

同时还有其他的，比如表皮葡萄球菌产生的6N-羟基氨基嘌呤，抑制DNA合成，通过抑制紫外线诱导DNA突变起到作用。还有微球菌，抑制紫外线诱导免疫。另外蓝细菌能够降解紫外线产生的环丁烷，有效缓解过敏反应。链霉菌，它能够产生很多抗氧化的小分子，这些类似的菌株会开发成很多相对应的产品。

抗衰上的应用，刚才讲的亚硝化单胞菌应用在抗衰，主要是把皮肤汗腺产生的氨类物质进行降解。还有比如脱发，韩国一个公司发现表皮葡萄球菌能产生高产生物素和腺苷，在脱发上有很好的应用。

还有在皮肤病上的应用，整体来说皮肤微生态制剂临床试验在特异性皮炎、痤疮、皮疹、除皱、银屑病等等方面有很多应用。

产品的案例，比如欧莱雅第二代小黑瓶；SK2神仙水是一种酵母的发酵液，极简配方。雅诗兰黛小棕瓶，二裂酵母（双歧杆菌）和透明质酸起作用。瑷尔博士，中国专攻皮肤微生态的品牌，主打益生元乳酸菌发酵液。

再比如巴斯夫推出头皮微生态护理产品Scalposine。Valmont公司推的微生态护肤，它的理念是维护皮肤微生物组平衡。AO+公司对汗腺物质研究，有效降解氨氮类物质。新加坡的一家新创公司Sequential Skin，它是精准治疗的先行者，通过检测皮肤微生态类型，针对性推出产品。

总结：皮肤是一个生态系统，不管是因为社会、个人原因导致皮肤微生态失衡，需要通过生态修复把它变成一个健康的生态。需要了解用户皮肤、用户的微生态，在了解微生态结构之后进行AI数据分析，推出精准的策略配方，通过菌株优化及功效，菌群网络构建，研制微生态产品，这也是我们在广州粤港澳大湾区项目的整体思路。

我们经过一年多的研究，产生了一些专利和产品，希望明年能够到市场上和各位同行见面。

   现场提问：对于部分护肤品提出的加快皮肤新陈代谢，细胞代谢周期从28天加速到21天的说法，有依据吗？

刘智：从我们做科研的角度讲，我们需要做的事情是司法自然，而不是人为改变自然。生态学的理念，一般不会强调把一个东西进一步增强。从做研究的角度而言，自然界的选择才是最优的选择。

比如在新冠期间，很多人问我新冠病毒是不是人为制造的。我自己也从事了部分新冠病毒研究，我可以告诉大家，不可能，因为实验室设计改造是很难做到，都是通过自然选择造成的，我个人不赞同强行把代谢基因改变。

当然如果一个人因为种种疾病代谢比较慢，需要把它调成正常节奏，这是可以的，我始终相信人类应该是司法自然，而不是人为改变这些东西，这是我个人的看法。

    现场提问：我想请教一下，您的实验室在皮肤微生态方面有做过哪些研究和哪些有趣的结论？

    刘智：我们是从2019年介入皮肤微生态行业，我们还是基于微生物研究的基本策略，首先是建菌库，我们有5千多株来源人健康人类的微生物菌库，然后进行功效评价。目前我们还和北京工商大学等单位一起做皮肤本态项目，把微生态和皮肤本态结合起来，希望能够实现精准的皮肤微生态分型，并推进精准护肤的产品。目前我们在武汉和广州有两个团队，分别进行科研和转化工作，欢迎大家过来指导工作。

    谢谢大家！