用全身抗生素治疗痤疮可能会对青春期骨骼发育产生意想不到的后果

在青春期，性激素驱动显著的生理变化。青春期最普遍、有时也是最痛苦的经历之一就是痤疮的发展，这是一种皮肤状况，由毛囊被油脂和死皮细胞堵塞造成。对于一些痤疮对局部治疗有耐药性的人，可以使用全身抗生素来帮助缓解症状和清洁皮肤。

用全身抗生素(如二甲胺四环素)治疗痤疮通常需要长期使用——有时长达两年;然而，长期使用抗生素的影响是未知的。南卡罗来纳医科大学(MUSC)的研究人员在11月22日的《美国医学杂志》(the临床调查杂志(JCI)洞察肠道微生物的组成——一种生活在肠道中的微生物群落——与健康的骨骼成熟有着密切的联系。长期使用全身抗生素，如二甲胺四环素，可能会在青少年骨骼发育的关键阶段产生意想不到的后果。

“在长期的系统二甲胺四环素治疗后，肠道微生物群会发生持续的变化，导致骨骼成熟的减缓，”Matthew Carson说，他是这项研究的第一作者，也是在Novince实验室研究肠道微生物群对骨骼发育影响的研究生。

“从临床角度来看，二甲胺四环素治疗不仅会导致成熟的骨骼发生变化，抗生素治疗后微生物组和骨骼也无法完全恢复，”牙科医学院口腔健康科学系首席研究员、副教授Chad Novince博士补充说。

这项研究建立在诺文斯实验室之前的研究基础上，该研究表明，高剂量的抗生素混合物激活了促炎免疫反应，增加了噬骨破骨细胞的活性，并损害了骨的成熟。这项研究的发现使Novince团队想知道是否有临床情况下，全身抗生素可能会对成熟的骨骼产生影响。

他们了解到，医生开二甲胺四环素作为全身抗生素治疗青少年痤疮。米诺四环素是四环素类抗生素的一种，四环素类抗生素还包括四环素、多西环素和沙环素。这些抗生素防止细菌的生长和传播;在痤疮中，它们杀死感染毛孔的细菌，减少某些导致痤疮的天然油性物质。

为了确定全身二甲胺四环素治疗是否会像以前的抗生素治疗一样对骨骼产生类似的影响，Carson和Novince在青春期/青春期后给老鼠注射了临床相关剂量的二甲胺四环素——青春期与人类的青春期相当。他们发现二甲胺四环素治疗不会引起任何细胞毒性效应或诱导促炎反应——正如他们之前观察到的那样;然而，肠道微生物组的组成发生了变化，导致骨量积累减少和骨骼成熟受损。

就其本身而言，这些数据突出了青春期长期全身使用抗生素的一个重要但未被重视的后果。但他们也继续表明，长期的二甲胺四环素治疗阻止了肠道微生物群和骨骼恢复到稳定状态的能力，即使在治疗停止后。

早期的研究表明，我们的肠道微生物群在生命的最初几年发展到一个成熟的状态，但这一想法最近受到了质疑，最近的调查显示，肠道微生物群在青春期继续发展到一个稳定、成熟的状态。

卡森解释说:“真正有趣的是，如果你在青春期引起微生物群的变化，而此时你的微生物群仍在朝着稳定的成年状态发展，你将对成熟的骨骼产生深远的影响。”

在青春期，我们累积了高达40%的峰值骨量，这与我们体内微生物群的成熟有关。如果我们在这个生长的关键窗口期破坏了这个系统，减少了我们的峰值骨量，我们可能就再也无法经受住由衰老引起的自然骨质流失的风暴了。因此，青春期微生物群的破坏会对骨骼健康和骨折风险产生长期影响。

Novince团队进一步分析了微生物群是如何与骨架进行交流并改变骨架结构的。令人惊讶的是，用二甲胺四环素改变肠道微生物群扰乱了肝脏和小肠之间的正常交流。这种交流以胆汁酸这种小分子为中心。

通常情况下，胆汁酸从肝脏进入小肠，以帮助消化和分解脂肪，但这种观点正在扩大。

“胆汁酸以前并不被认为是肠道和骨骼之间重要的交流分子，”Novince说。“通过改变肠道微生物群，胆汁酸的组成被改变，这影响了宿主的生理，包括骨骼的成熟。”

肠道微生物群不断改变胆汁酸池小肠．然后胆汁酸作为信使分子，与肠内的宿主细胞和远处的解剖部位进行交流。例如，当胆汁酸与成骨细胞交谈时，可以刺激骨形成。

有趣的是，改变了的肠道微生物组二甲胺四环素治疗产生了不同的胆汁酸池。这种不同的胆汁酸剖面未能激活骨形成的成骨细胞，并导致骨形成和矿化显著下降超过30%。

这项工作证明了跨学科研究科学的好处。

“这是真正的合作科学，我认为这就是我们今天所处的位置，”诺文斯说。“为了推动高影响力的科学，你需要引进来自不同专业和学科的专家。我们很幸运有一个非常强大的团队。这很有趣，整个过程都很令人兴奋。”

总之，这项工作加强了肠道的重要性肝骨通信网络。它揭示了全身二甲胺四环素疗法对骨骼有意想不到的、深远的和终身的影响。

青春期小鼠的治疗二甲胺四环素引起了一个变化肠道微生物组改变了胆汁酸代谢，”卡森总结道。我们发现，这些变化胆汁酸抑制成骨细胞功能，损害骨骼成熟。”