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作者： Denovo科普团队（杨超 博士、中国科普作家协会会员）
审核：刘晨光博士 大连理工大学教授
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）是全球引发皮肤感染、手术并发症甚至败血症的头号元凶之一。随着抗生素的滥用，这种细菌也逐渐演化出耐药版本，尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），更是被世界卫生组织列为最紧迫威胁之一。
在固体培养基上的金黄色葡萄球菌的菌落（图片来源：Wikipedia）
在这种背景下，人类正面临一个残酷现实，我们开发新抗生素的速度，赶不上细菌进化出抗药性的速度。然而，一项令人惊讶的最新研究指出，也许我们不必把希望全部寄托在实验室的培养皿中。我们自己皮肤上的常见真菌，可能正悄悄充当着微型生物工厂，代谢皮肤上的油脂，制造出具有强大杀菌能力的天然分子，对抗那些让医生头疼不已的超级细菌。
展开剩余86%马拉色菌如何把油脂转化为武器
如果你对头皮屑、湿疹等皮肤问题有所耳闻，那你很可能已经听说过一个名字：马拉色菌（Malassezia）。这是一类广泛寄居在人类皮肤表面的酵母型真菌，几乎在每个人身上都能找到它的踪迹。尽管它偶尔会引发头皮屑或皮肤炎症，但大多数时候，它就像一位隐形居民，安分地生活在皮脂分泌丰富的区域，比如头皮、面部和胸背部。
最近，科学家们却发现，这位邻居可能还承担着守护者的角色。在美国俄勒冈大学的一项研究中，科学家们意外地发现，Malasseziasympodialis 这类马拉色菌竟然能分泌一种具有强大抗菌作用的脂肪酸分子，在对抗金黄色葡萄球菌方面展现出惊人的能力，相关研究成果发表在《当代生物学》（Current Biology）杂志上。
发表在《当代生物学》的研究（图片来源：参考文献[1]）
这一分子被命名为10-羟基棕榈酸（10-hydroxy palmitic acid, 10-HPA），是马拉色菌在代谢皮肤油脂时产生的副产物。它不仅能够抑制金黄色葡萄球菌在皮肤上的定植，更能在短短15分钟内将细菌杀死。研究人员在人体皮肤样本和实验室共培养实验中都观察到了这一抗菌效果。
金黄色葡萄球菌NRS193、大肠杆菌Nissle 或表皮葡萄球菌SK119 在 M. sympodialis、M. furfur或M. pachydermatis 于培养基上共培养生长情况。（图片来源：参考文献[1]）
更为关键的是，这并非全新发现的化学结构，早在过去的研究中，人们就已识别其存在。但这一次，它以一种全新方式被激活，在模拟人类皮肤的酸性环境中，10-HPA 展现出强烈的抗菌能力，提示我们过去可能因实验条件不匹配而低估了它的作用潜力。
也就是说，马拉色菌就像一座藏在皮肤表层的脂质反应工厂，借助人体分泌的天然油脂，自行合成出一种的抗菌物质，为我们筑起了一道抵御超级细菌的生物屏障。
脂类代谢 + 酸性环境 = 致命打击
10-羟基棕榈酸究竟是如何消灭超级细菌的？首先，10-羟基棕榈酸的结构类似洗涤剂。它可以深入细菌的细胞膜，并破坏膜结构的完整性。膜一旦被破坏，细菌细胞内的物质就会像气球漏气一样流失，最终导致细菌死亡。这种攻击方式并不是慢慢毒死细菌，而是直接瓦解它们的“外壳”，来得又快又狠。
然而，更令人惊奇的是，这种杀菌能力并不是在所有条件下都有效。如果你把10-羟基棕榈酸放进普通的中性实验液中，它的抗菌活性可能非常弱，甚至不起作用。但一旦置于类似人类皮肤那样pH约5.5的微酸性环境，它的杀菌威力就会显著提升。
为什么会这样？这其实与分子在不同pH下的离子状态有关。在酸性条件下，，10-羟基棕榈酸的羧基主要以未解离的–COOH形式存在，更加疏水，更容易穿透细菌膜结构发生作用。也就是说，人体皮肤的天然酸性，为这种天然抗菌物质提供了战场条件，让它能高效地发挥作用。
更有趣的是，这种效果似乎是马拉色菌与皮肤长期共生中共同演化的结果。马拉色菌不能自己合成脂肪酸，它依赖皮肤油脂为生，不仅获取了能量，同时也制造出10-羟基棕榈酸，保护了皮肤免受细菌侵害——这是一种共生合作的双赢策略。
研究团队通过体外实验进一步证实，在皮脂、低pH和高盐浓度共同作用下，10-羟基棕榈酸的杀菌效果最为显著。这与人类皮肤的真实环境高度吻合，强化了一个重要结论，我们的皮肤不只是被动抵抗细菌，而是通过真菌—脂类—酸性环境的协同作用，主动构筑了一道生物化学防线。
菌与菌的演化博弈——超级细菌也能适应“天然杀手”
10-羟基棕榈酸的确杀菌迅速，效果显著。但和所有抗菌物质一样，它也并非无懈可击。研究人员在长期共培养实验中发现，当金黄色葡萄球菌反复暴露在10-羟基棕榈酸的环境中后，竟然也能逐步习惯这种攻击，并发展出耐受性。
这是为什么？原来，细菌并不会被动等待命运宣判，它们拥有一套强大的遗传应激系统。研究人员通过基因测序发现，那些对10-羟基棕榈酸耐受的菌株中，几乎都发生了一个共同的突变——Rel基因突变。
Rel基因是细菌中严格反应（stringent response）通路的核心成员，它控制着细菌在面对压力，比如营养匮乏或抗菌攻击时的生存策略。这个系统会调低细菌的代谢速度、抑制繁殖，并激活一系列应急机制，让它们进入一种休眠但还活着的状态，等待环境好转。
马拉色菌在皮脂酸性环境中代谢生成10-羟基棕榈酸能有效杀死金黄色葡萄球菌；但细菌可以适应这一压力，进化出对10-羟基棕榈酸与抗生素耐受的突变体。（图片来源：参考文献[1]）
一旦这个系统被激活，细菌就不再像健康状态下那样容易被攻击。这种以退为进的策略，使它们对10-羟基棕榈酸不再那么敏感。而更令人担忧的是，这种通过天然抗菌压力诱导出的应激机制，也会让细菌对其他临床常用抗生素如利福平等出现交叉耐药性。
换句话说，即便不是人类施加抗生素，自然界中的微生物之间的“化学战”也可能迫使细菌进化出更强的生存能力，从而间接加剧抗药性问题。哪怕是从人体真菌中提取的天然抗菌分子，也必须谨慎使用。一旦用于临床或皮肤治疗中不加节制，仍可能促使细菌加速进化，最终走上耐药老路。
总结
虽然我们早已熟悉了肠道微生物的多样性和重要性，但这项研究提醒我们，皮肤上的真菌同样不可小觑。马拉色菌不只是与头皮屑相关的人体问题居民，它还可能是我们对抗有害细菌的天然盟友——通过转化皮脂生成具有杀菌能力的脂肪酸，参与皮肤健康的防御体系。
但这也再次警示我们，无论是传统抗生素，还是来源于微生物的新产物，滥用都有可能加速细菌耐药性的进化。
参考文献：
[1] Kowalski, Caitlin H., et al. "Skin mycobiota-mediated antagonism against Staphylococcus aureus through a modified fatty acid." Current Biology (2025).
[2] Sakr, Adèle, et al. "Staphylococcus aureus nasal colonization: an update on mechanisms, epidemiology, risk factors, and subsequent infections." Frontiers in Microbiology 9 (2018): 2419.
[3] Fischer, Carol L., et al. "The roles of cutaneous lipids in host defense." Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids 1841.3 (2014): 319-322.
[4] Zipperer, Alexander, et al. "Human commensals producing a novel antibiotic impair pathogen colonization." Nature 535.7613 (2016): 511-516.
[5] Severn, Morgan M., et al. "The ubiquitous human skin commensal Staphylococcushominis protects against opportunistic pathogens." MBio 13.3 (2022): e00930-22.
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