本研究由丹麦奥胡斯大学（Aarhus University）健康学院生物医学系的Cecilie Feidenhansl、Erinda Rruci、Nastassia Knödlseder、Holger Brüggemann以及奥尔堡大学（Aalborg University）临床研究所的Hans B. Lomholt共同完成。通讯作者为Holger Brüggemann。该研究以开放获取（open access）的简明通讯（concise communication）形式发表于《Experimental Dermatology》期刊，文章编号为35:e70347，于2026年7月9日投稿，2026年8月11日接受发表。该研究得到了LEO基金会（LEO Foundation，项目编号LF-OC-21-000826）和Kjærsgaard基金会（Kjærsgaard Foundation）的资助。
痤疮丙酸杆菌（Cutibacterium acnes）是一种革兰氏阳性、生长缓慢的细菌，主要定植于人体皮肤的皮脂腺毛囊（sebaceous follicles）中，低氧和富含皮脂的环境为其生长提供了有利条件。该菌种具有多个系统发育型（phylotypes），健康人体皮肤通常由多样的C. acnes菌株群落共同定植。根据系统发育分类，C. acnes被分为三个亚种，即亚种acnes（系统发育型I）、亚种defendens（系统发育型II）和亚种elongatum（系统发育型III）。通过改进的单一位点及多位点序列分型（SLST/MLST）方案，研究者进一步将其分为六个主要系统发育型：IA1（SLST类群A–E）、IA2（SLST类群F）、IB（SLST类群H）、IC（SLST类群G）、II（SLST类群K）和III（SLST类群L）。
已有研究表明，寻常痤疮（acne vulgaris）中C. acnes的菌群存在生态失调（dysbiosis），与健康皮肤相比，其菌群多样性降低且系统发育型组成发生改变。具体而言，痤疮中相对富集的是系统发育型IA1（主要为SLST类群A和C）和IA2（SLST类群F），而健康皮肤则存在更多属于系统发育型IB（SLST类群H）和II（SLST类群K）的菌株。在生物学意义上，痤疮相关菌株具有更高的致病潜能，例如可触发更强的先天性和适应性免疫反应（包括Th1和Th17免疫反应），并产生更多的生物膜（biofilm）。
系统发育型IA与IB/II之间的一个重要差异在于透明质酸酶（hyaluronidase，Hyl）基因。C. acnes的Hyl存在两种序列变异体：系统发育型IA编码的HylIA变体只能部分降解透明质酸（hyaluronic acid，HA），产生较大的HA片段；而系统发育型IB和II编码的HylIB/II变体则具有高活性，可完全降解HA。较大的HA片段可通过Toll样受体2（TLR2）激活炎症反应，而TLR2是痤疮中细胞因子上调的已知宿主受体。小鼠模型研究显示，缺失HylIA的C. acnes敲除株诱导的炎症和痤疮样病变显著减少，而HylIB/II敲除株与IB野生型相比，疾病评分和促炎细胞因子反而适度增加，提示HylIB/II活性具有抗炎作用。因此，区分系统发育型IA与IB/II在生物学上具有重要意义。
然而，以往大多数研究要么从皮肤拭子中培养C. acnes后进行分型，要么采用基于SLST的扩增子测序（amplicon sequencing），只能获得C. acnes系统发育型的相对丰度数据，无法确定各系统发育型的实际绝对数量。本研究旨在建立一种基于微滴式数字PCR（droplet digital PCR，ddPCR）的方法，基于hyl基因位点的差异分别定量系统发育型IA和IB/II，并进一步探究痤疮皮肤与健康皮肤中主要C. acnes系统发育型的定量变化，以及异维A酸（isotretinoin）长期治疗及其停药后对这些系统发育型数量的影响。
本研究使用此前一项研究中收集的皮肤拭子样本，共纳入14名痤疮患者和14名年龄及性别匹配的健康志愿者，两组人群均在面颊和上背部进行拭子采样。14名痤疮患者接受了为期4–6个月的异维A酸治疗，并在治疗前和最后一次治疗结束后立即进行拭子采样。其中9名患者在治疗结束后12–15个月参加了随访并进行了第三次采样。
在方法学上，研究团队首先选定了一个在系统发育型IA与IB/II之间存在显著差异的基因组区域，即编码透明质酸酶的hyl基因。C. acnes中存在两种不同的hyl序列变异体，即HylIA和HylIB/II，二者DNA序列同源性仅为74%。基于此序列差异，研究团队设计了分别针对这两种变异体的特异性引物和探针用于ddPCR。引物和探针的特异性通过四种C. acnes菌株的基因组DNA进行验证，这四种菌株分别代表不同的系统发育型（IA1、IA2、IB和II）。验证实验结果显示，针对系统发育型IA的引物/探针设计能够成功检测到C. acnes 15.1.R1（IA1）和C. acnes P31（IA2），而对C. acnes KPA171202（IB）和C. acnes 11-79（II）无信号；针对系统发育型IB和II的设计则能检测到后两种菌株，但对两种IA菌株无信号。这一结果证实了该ddPCR引物/探针设计在定量系统发育型IA和IB/II方面的特异性。
DNA提取、ddPCR方法学细节以及统计分析的具体步骤在支持信息（Text S1）中详细说明，所用引物和探针列于Table S2。数据统计采用Mann–Whitney检验（用于健康组与痤疮组的比较）和Wilcoxon符号秩检验（用于治疗前后及随访数据的比较）。
在健康志愿者队列中，ddPCR结果显示系统发育型IA与IB/II的数量几乎相等。然而，在痤疮患者队列中，IA与IB/II的比例发生了显著变化，这种变化主要表现为IB/II系统发育型的急剧减少。具体而言，与健康皮肤相比，痤疮皮肤中系统发育型IA的数量减少了2.9倍，这一减少主要在面颊部位观察到。而系统发育型IB/II则出现了约300倍的急剧下降，且这一差异在面颊和上背两个采样部位均具有统计学显著性。这一结果表明，痤疮皮肤中IA与IB/II比例的改变（健康皮肤中约为1：1，痤疮皮肤中约为111：1）并非由于IA数量的绝对增加，而是由于IB/II的大量缺失所致。这一发现回答了此前未知的关键问题：痤疮中IA的相对优势并非因其“过度生长”，而是因为IB/II菌株难以在痤疮易感皮肤上存活和/或繁殖。
痤疮患者接受异维A酸治疗4–6个月后，所有14名患者在治疗结束时痤疮症状均已清除。ddPCR定量分析显示，异维A酸治疗对所有C. acnes系统发育型均产生了显著的减少效应。其中，系统发育型IA的减少最为显著，达到50.8倍，且该减少在面颊和上背两个部位均被观察到。系统发育型IB/II在治疗后也出现了数量减少。由于异维A酸治疗对系统发育型IA的影响尤为显著，治疗显著降低了IA与IB/II的比值：治疗前比值为111，治疗后降至7。
在治疗结束后12–15个月的随访中，9名可获得随访的患者均仍然无痤疮症状。ddPCR分析显示，与治疗结束时的水平相比，随访时系统发育型IA与IB/II的比值增加了8.2倍。两种系统发育型的数量均较治疗结束时有所回升：系统发育型IA增加了34.1倍，系统发育型IB/II增加了14.6倍。然而，尽管IB/II有所恢复，但其恢复程度仅达到部分水平，提示IB/II在治疗后的数量重建相对不完全。
本研究成功建立了一种基于ddPCR的方法，能够以绝对定量的方式区分C. acnes系统发育型IA与IB/II。该方法利用了hyl基因在两个系统发育型之间的序列差异，通过特异性引物和探针设计实现了对这两种主要系统发育类型的独立定量。这一方法学进展解决了以往技术只能提供相对丰度数据而无法确定实际数量的局限性。
本研究最重要的发现是，痤疮皮肤中的菌群失调特征并非系统发育型IA的绝对数量增加，而是IB/II的显著减少（约300倍）。这一发现改变了此前对痤疮相关C. acnes生态失调机制的理解。结合Hyl功能的生物学背景，IB/II的大规模消失意味着痤疮皮肤上抗炎的HylIB/II活性丧失。由于本研究未检测到IA数量的绝对增加，因此可以推断并非HylIA活性的增加推动了痤疮中的炎症，而是IB/II介导的抗炎作用的缺失使得IA触发的基础炎症水平失去抑制，从而驱动或维持了痤疮的病理过程。这一机制假说与既往共培养研究的结果一致，即C. acnes系统发育型多样性可以防止先天免疫的过度激活。
在临床应用方面，异维A酸治疗虽显著降低了所有C. acnes系统发育型的数量，但对痤疮优势型IA的抑制效果最强。治疗停止一年以上后，尽管患者仍保持无痤疮状态，但IA和IB/II均出现了数量回升，其中IA的回升幅度更大，而IB/II仅部分恢复。由于所有随访患者均未复发，目前尚无法判断痤疮复发是否与IB/II恢复不足有关。
本研究的突出亮点体现在以下几个方面。首先，方法学上，该研究首次开发了能够分别绝对定量C. acnes系统发育型IA和IB/II的ddPCR方法，基于hyl基因的天然序列差异实现了高特异性的检测，方法学验证严格可靠。其次，在科学发现层面，该研究首次证明了痤疮中IA与IB/II比例的失调是由IB/II的绝对数量锐减而非IA的过度增殖所导致，这一结论纠正了此前基于相对丰度数据所形成的认识。第三，该研究将系统发育型水平的定量变化与透明质酸酶功能的生物学差异联系起来，提出了一个具有机制学意义的假说，即IB/II的缺失导致抗炎活性的丧失，进而使IA的促炎效应失去制衡，这一假说为理解痤疮的微生物发病机制提供了新的视角。
作为一项先导性研究，该研究存在若干局限性。样本量较小，仅纳入14名健康参与者和14名痤疮患者，且仅9名患者完成了远期随访。此外，ddPCR方法与扩增子测序和宏基因组测序一样，无法区分来自活细胞或死细胞的DNA，这可能影响对结果的解释。IB/II菌株为何在痤疮易感皮肤上难以生存的具体原因尚不清楚，可能与痤疮特异的微环境变化有关，包括皮脂组成和含量、pH值、氧分压以及宿主免疫反应等。此外，该菌群失调是在痤疮形成过程中发生的还是在疾病起始前就已存在，目前尚不可知，需要纵向前瞻性研究设计来回答这些开放性问题。