发布时间：2019/06/17    浏览：106648次    

人类的汗液本身是无味的，但是细菌在其中的生长和分解，就会使人产生体味。体味产生的机制在成年人中已经得到广泛研究，但对于儿童和青少年却鲜为人知。这是由于儿童和青少年的顶泌腺和皮脂腺还未成熟，因此汗液成分也和成年人有所差别。

我的体味，微生物做主

本研究基于两个不同年龄段的个体：儿童（5-9岁）和青少年（15-18岁）；以及三个身体部位：腋下、颈部和头部（头皮中部）（图1a）。受试者在两个时间点进行评估：淋浴后1小时、以及进行7小时休息后运动以产生汗水。本文整合了此类180个样本，并对它们的微生物组及代谢进行了分析。

结果 01

身体不同部位会产生不同气味

正如预期，儿童和青少年运动后腋下部位的气味强度显著增高，且青少年的腋下气味强度高于儿童。此外，颈部和头部区域的气味强度也有所增加，且均低于腋下。

在气味特征方面，腋下和颈部分别在中、高气味强度范围内有酸味和硫味（图1c），而头部主要是油腻的气味，也就是说，身体的不同部位可能具有不同的微生物代谢导致不同体味。

结果 02

不同年龄段的皮肤微生物学特征及其与体味的关系

对以上所有个体的不同部位和时间点的皮肤微生物样本进行全基因组测序，测序结果表明，细菌主要存在于腋下，真核生物在儿童头部相对富集，而颈部的病毒相对比例较高，该结果表明了这些微生物独特的生态位。

尽管青少年和儿童的微生物群之间存在明显的差异，但在细菌种和属水平上，每个身体部位也出现了特定的微生物群特征。例如，人型葡萄球菌是腋下最丰富的细菌种类，但在儿童与青少年之间仍有显著差异。这些差异与青春期顶泌腺的活动变化相关，可以作为儿童和青少年间体味特征差异的基础。

对不同身体部位的皮肤微生物组与年龄、性别和采样时间点变化之间进行分析，进一步说明了气味强度与年龄、采样时间和皮肤微生物组之间息息相关（图2b）。在腋下和颈部，气味强度与采样时间相关性较高，与性别相关性较低，但头部却与性别有更强的关联。头部的微生物组成也是独特的，因为它在运动前后似乎没有明显变化后，可能是由于淋浴对头皮微生物群的影响有限，因为微生物存在于毛囊中，使得头皮微生物群落具有更好的稳定性和恢复力。

结果 03

葡萄球菌与气味强度密切相关

气味强度与人型葡萄球菌（Staphylococcus hominis）、表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）、贪婪丙酸杆菌（Cutibacterium avidum）的相对丰度呈显著正相关，在腋下，表皮葡萄球菌与体味的联系最强，而在颈部，主要影响体味的则是人型葡萄球菌。贪婪丙酸杆菌与浓烈体味（特别是腋下）有着高度相关性。

此外，气味强度与辛氏不动杆菌（Acinetobacter schindleri）、丙酸杆菌（Cutibacterium）呈显著负相关，这可能是由于与葡萄球菌物种之间的竞争。总的来说，这些分析结果表明了不同微生物与体味的不同关联，关键微生物物种在不同个体、部位、年龄段和时间点之间的分布，可能导致了它们在气味产生中起到了不同的作用。

结果 04

异戊酸和乙酸的生成是儿童和青少年体味产生的途径

作者从受试者中收集汗液以识别在儿童和青少年中可能存在差异的气味前体（汗腺、皮脂腺分泌物等）。分析表明，在儿童和青少年中，乳酸是最丰富的前体，其次是甘油（在青少年中更为丰富）、异亮氨酸和亮氨酸。

将汇集的汗液孵育24小时，并测量体味相关分子的产生。结果表明，儿童和青少年表现出相似的GCMS和GC-O图谱，但青少年具有更丰富的乙酸和异戊酸。这两种强力气味剂具有酸性气味特征，表明在我们的受试者中观察到的“酸臭”主要是由于这两种气味。

对代谢途径分析表明，表皮葡萄球菌中丙酮酸代谢和分支链氨基酸代谢途径富集了与体味显著正相关的基因，这与我们的分类学分析一致（图3a）。源自表皮葡萄球菌的酶参与了多种代谢途径，导致酸味相关的乙酸和异戊酸的产生。而乳酸和甘油在糖酵解途径中转化为丙酮酸，在丙酮酸盐存在下，负责合成和降解亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸以产生支链脂肪酸异戊酸的酶与体味显著相关。

在另外一个独立的途径中，乙酸和酸性气味的产生过程中参与丙酮酸脂族羧酸盐氧化降解为乙酰辅酶A的酶在表皮葡萄球菌中与体味相关(图3d)。这些结果与先前报道的体外研究结果一致（James AG et,al. 2004）。

之前的研究结果表明，3-Methyl-3-sulfanylhexanol (3M3SH), 3-methyl-2-hexenoic acid (3M2H), 和3-methyl-3-hydroxy-hexanoic acid (HMHA) 是造成成年人腋臭的主要原因，而生产3M3SH的过程就是导致身体硫味的产生。先前的体外实验已经证实人型葡萄球菌能够产生3MS3H，而本文的宏基因组结果表明，表皮葡萄球菌菌株也能产生3M3SH。由于表皮葡萄球菌是从亚洲人中分离的，这可能就是亚洲人也会产生腋臭的原因。

此外，本研究中并没有检测到3M2H和HMHA的存在，也就是说，虽然这些分子在成人体味的产生中的起到关键作用，但它们可能不是儿童与青少年体味产生的主要驱动力。

为了测试葡萄球菌种类与酸味特征的关系，作者在从参与研究的受试者获得的无菌汗液中培养分离物，并分析测量了各种体味化合物的产生。结果表明，表皮葡萄球菌在产生乙酸、异戊酸和3M3SH中起到主要作用，这也解释了亚洲儿童和青少年中酸味和硫味的体味是怎样产生的。

小结

本文结果表明，在不同年龄段，身体的不同部位会产生不同的味道，这是由于微生物的作用。儿童与青少年的体味强度与人型葡萄球菌、表皮葡萄球菌、贪婪丙酸杆菌的相对丰度呈显著正相关，与辛氏不动杆菌、丙酸杆菌呈显著负相关。代谢途径分析表明，富含表皮葡萄球菌（青少年腋下）产生的异戊酸和乙酸（酸味）、人型葡萄球菌(儿童脖子)的酶、以及葡萄球菌(青少年腋下)产生的硫均与气味强度相关，这与观察到的儿童和青少年的气味特征有很好的一致性。

此外，有人还在汗液和人工汗液上做了培养实验，实验证实了人型葡萄球菌和表皮葡萄球菌具有独立产生独特气味的能力。这些结果显示了皮肤宏基因组学在研究宿主-微生物共代谢相互作用、识别儿童和青少年汗液产生气味的不同途径，其结果可以用于干预治疗的关键酶学。

参考文献：

Lam T H, Verzotto D, Brahma P,et al. Understanding the microbial basis of body odor in pre-pubescent childrenand teenagers[J]. Microbiome, 2018, 6(1): 213.

James AG, Hyliands D, JohnstonH. Generation of volatile fatty acids by axillary bacteria. Int J Cosmet Sci.2004;26:149–56. https://doi.org/10.1111/j. 1467-2494.2004.00214.x

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