1 益生菌、益生元与后生元的定义

1.1 益生菌：具有健康获益证据的活微生物

         国际益生菌和益生元科学协会（International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics，ISAPP）将益生菌定义为：当以足够数量给予时，能够给宿主带来健康益处的活微生物。

这一概念包含三个必要条件：

         ① 微生物在使用时必须保持存活；

         ② 活菌数量需要达到能够产生作用的水平；

         ③ 相应微生物或具体菌株应具有与其用途和功效宣称相匹配的健康获益证据。

         因此，乳酸杆菌、双歧杆菌等名称只能说明微生物的分类身份，不能单独证明其属于益生菌。同一菌种中的不同菌株，其细胞表面结构、代谢能力及与皮肤细胞相互作用的方式可能不同，某一菌株的研究结果不能直接推广到整个菌种。

         对于外用护肤品，活菌可能通过竞争营养和附着位置、产生有机酸或抑菌物质、影响局部微环境以及与角质形成细胞和免疫细胞相互作用，改变皮肤状态。

         但常规含水护肤品需要控制微生物污染，产品中的防腐体系、氧气、水活度、温度和储存时间均可能影响活菌存活。因此，真正的外用益生菌产品需要说明具体菌株、有效活菌数量，以及产品货架期内的存活状态。如果成分表中标注的是乳酸杆菌发酵产物、双歧杆菌裂解物或某种菌体提取物，通常不能将其视为活菌益生菌。

1.2 益生元：被宿主微生物选择性利用的底物

         益生元是能够被宿主微生物选择性利用，并由此带来健康益处的底物。

益生元的重点不是简单地“为细菌提供营养”，而是需要同时满足两个条件：

         ① 该底物能够被特定微生物选择性利用；

         ② 微生物利用该底物后，能够产生可验证的宿主健康获益。

         外用益生元可能通过改变皮肤表面的营养条件，使部分共生微生物获得竞争优势，进而影响局部微生物组成或代谢功能。

其基本作用过程为：

         益生元底物 → 被特定皮肤微生物选择性利用 → 微生物组成或代谢活动改变 → 局部微环境及皮肤反应发生变化 → 产生皮肤健康获益

         这一过程受到皮肤部位、皮脂水平、湿度、酸碱度、清洁习惯和原有微生物组成的影响。因此，同一种益生元不一定在所有人皮肤上产生相同效果。

         糖类、低聚糖、多糖或植物提取物也不能仅因“能够被微生物利用”就被认定为益生元。严格意义上的益生元需要证明其选择性利用特征，并进一步证明由此产生了皮肤健康获益。

1.3 后生元：具有健康获益的失活微生物制剂

         ISAPP将后生元定义为：由失活微生物和／或其组成部分构成，并能够给宿主带来健康益处的制剂。

后生元制剂可以含有：

         ① 完整的失活菌体；

         ② 菌体裂解后形成的细胞壁、细胞膜及胞内组分；

         ③ 随失活菌体或菌体裂解物共同存在的肽聚糖、脂磷壁酸、蛋白质、酶和胞外多糖等成分；

         ④ 与失活菌体或菌体组成部分共同保留的部分微生物代谢物。

         后生元不需要在产品中保持存活，也不依赖其在皮肤表面繁殖或长期定植，因此通常比活菌更容易进行配方稳定性、生产质量和储存条件控制。

         后生元并非所有发酵原料的统称。按照严格定义，后生元应是由失活微生物和／或其组成部分构成，并已被证明能够为宿主带来健康益处的制剂。乳酸、短链脂肪酸、蛋白质、肽或胞外多糖等物质，即使由微生物发酵产生，若经分离纯化后已不含失活菌体或其组成部分，也不能单独称为后生元；同样，不含菌体及其组成部分的发酵滤液，也不能仅因来源于发酵过程而被认定为后生元。

1.4 三类原料的核心差异

三者可以概括为三种不同的作用方式：

         益生菌引入活微生物，益生元调整微生物可利用的营养条件，后生元直接提供失活微生物及其功能组分。

2 皮肤干燥、粗糙和瘙痒的形成机制

         益生相关原料能否改善皮肤问题，取决于它是否作用于真正的致因环节。皮肤干燥、粗糙和瘙痒通常涉及皮肤屏障、微生物、免疫反应和感觉神经四个相互关联的部分。

2.1 屏障受损是干燥和粗糙的重要基础

         皮肤屏障主要由角质层和表皮紧密连接共同构成。

         角质层中的角质细胞排列在由神经酰胺、胆固醇和游离脂肪酸组成的细胞间脂质中，共同限制体内水分向外散失，并减少外界刺激物进入皮肤。颗粒层中的紧密连接则通过封闭相邻细胞之间的间隙，进一步控制水分和外源物质在细胞间的通过。

         当角质层脂质不足、天然保湿因子减少、角质细胞连接异常或脱屑过程紊乱时，经皮水分流失（transepidermal water loss，TEWL）可能增加。角质层含水量下降后，角质细胞柔韧性降低，正常脱屑受到影响，皮肤表面便会出现起屑、紧绷和触感粗糙。

2.2 皮肤屏障与微生物相互影响

         健康皮肤表面存在细菌、真菌、病毒等多种微生物。不同部位的皮脂、湿度、温度和酸碱度不同，微生物组成也会随之变化。

         皮肤微生物不能简单划分为“有益菌”和“有害菌”。同一种微生物在不同菌株、数量和皮肤环境下，可能表现出不同作用。部分表皮葡萄球菌菌株可以产生抑菌物质，限制其他微生物生长。研究还发现，表皮葡萄球菌能够分泌鞘磷脂酶，促进宿主生成神经酰胺，从而参与皮肤屏障稳态的维持。

         相反，某些微生物在特定条件下过度增殖时，可能产生蛋白酶、毒素或炎症刺激物。金黄色葡萄球菌能够诱导角质形成细胞增加丝氨酸蛋白酶活性，并影响丝聚蛋白、桥粒芯蛋白等屏障相关结构。

         因此，皮肤微生态失衡并不只是某种微生物数量增加，而是微生物组成、微生物功能、皮肤环境和宿主反应之间的关系发生改变。

2.3 免疫反应和感觉神经共同形成瘙痒

         皮肤屏障受损后，刺激物、过敏原和微生物成分更容易进入表皮。角质形成细胞和免疫细胞受到刺激后，可释放多种炎症介质和致痒介质。

         白细胞介素-31（interleukin-31，IL-31）是与瘙痒相关的重要细胞因子之一。IL-31能够作用于感觉神经，并促进感觉神经纤维延长和分支，可能使皮肤对轻微刺激更加敏感。

         微生物也可能直接刺激感觉神经。研究显示，金黄色葡萄球菌产生的V8丝氨酸蛋白酶能够激活感觉神经上的蛋白酶激活受体1（protease-activated receptor 1，PAR1），引起瘙痒和抓挠行为。

皮肤瘙痒由此可能形成以下循环：

         屏障受损 → 水分流失和刺激物进入增加 → 角质形成细胞及免疫细胞释放致痒介质 → 感觉神经敏感性升高 → 瘙痒和抓挠 → 屏障进一步受损

3 三类原料在皮肤中的主要作用位置

3.1 益生菌主要影响活微生物及宿主反应

活菌接触皮肤后，可能通过以下方式发挥作用：

         ① 与其他微生物竞争营养物质和附着位置；

         ② 产生有机酸、细菌素或其他抑菌物质；

         ③ 改变局部酸碱度和代谢环境；

         ④ 与角质形成细胞及免疫细胞相互作用。

         但外用益生菌需要在实际使用时仍有足够数量保持存活。即使某种菌株在实验条件下表现出作用，如果成品中的活菌在储存过程中大量失活，就不能继续按照益生菌的作用机制进行评价。

因此，评价外用益生菌产品时，需要确认：

         具体菌株是什么、使用时是否保持存活、有效活菌数量是多少，以及是否具有对应的人体皮肤研究。

3.2 益生元主要改变皮肤微生物的营养条件

         益生元一般不直接补充角质层脂质，也不直接阻断感觉神经信号。它的主要作用对象是皮肤原有微生物。

益生元能否产生实际作用，取决于以下过程是否成立：

         ① 目标微生物能够利用该底物；

         ② 这种利用具有一定选择性；

         ③ 微生物组成或代谢功能由此发生变化；

         ④ 这种变化进一步改善了屏障、炎症或其他皮肤指标。

         如果研究只证明某种糖可以促进细菌生长，却没有证明其选择性，也没有观察到皮肤屏障、症状或人体指标改善，就不足以证明该原料具有完整的皮肤益生元作用。

         失活微生物制剂或菌体裂解物中的菌体结构、蛋白质、酶和胞外多糖等成分，可以与角质形成细胞接触，影响紧密连接、抗菌肽表达、炎症介质和表皮修复过程。

         细胞研究显示，部分乳酸杆菌或双歧杆菌裂解物能够增强角质形成细胞的紧密连接功能。但这种作用具有明显的菌株差异。在一项比较研究中，多种菌株裂解物增强了紧密连接功能，而其中一种发酵乳杆菌裂解物降低了细胞活性。

         另一项重建人表皮研究发现，特定鼠李糖乳杆菌裂解物能够减轻十二烷基硫酸钠（sodium lauryl sulfate，SLS）引起的屏障通透性增加和桥粒损伤。体外和离体皮肤研究还显示，部分特定乳酸杆菌失活制剂或菌体裂解物可以促进紧密连接蛋白表达、表皮修复和局部抗菌反应。

         这些研究说明，后生元的作用不能仅根据“乳酸菌来源”进行推断。菌株、培养条件、灭活方式、裂解程度、纯化过程和使用剂量改变后，最终制剂的组成及作用也会发生变化。

4 后生元对皮肤粗糙的作用

4.1 后生元可能改善屏障受损相关的干性粗糙

         由角质层缺水、脂质不足和脱屑异常造成的粗糙，是后生元较有可能辅助改善的皮肤表现。

部分经验证的后生元制剂或特定失活微生物制剂可能通过以下途径发挥作用：

         促进屏障相关蛋白或紧密连接功能 → 减少外源刺激物进入 → 降低水分过度散失 → 改善角质层含水状态 → 减少异常脱屑和表面粗糙

         另一条可能的作用途径与神经酰胺生成有关。

         特定经超声处理的嗜热链球菌制剂含有较高水平的中性鞘磷脂酶；研究观察到该制剂可促进鞘磷脂水解，并提高角质形成细胞及角质层中的神经酰胺水平。

其反应可简化表示为：

鞘磷脂 + H₂O —鞘磷脂酶 → 神经酰胺 + 磷酸胆碱

神经酰胺是角质层细胞间脂质的重要组成部分，其增加可能有助于改善脂质结构和保水能力。但这一机制来自特定嗜热链球菌制剂，不能由此推断所有后生元都能促进神经酰胺生成。

         后生元对粗糙的作用也不能脱离完整配方。甘油、尿素等保湿剂主要提高角质层含水量；神经酰胺、胆固醇和脂肪酸有助于补充屏障脂质；凡士林等封闭性成分可以减少水分蒸发。

4.2 后生元并不适用于所有类型的粗糙

         后生元较可能改善的是干燥、轻度刺激和屏障不稳定引起的粗糙。如果皮肤粗糙来自毛周角化、异常角化、长期日光损伤、炎症性皮肤病或真菌感染，其主要形成机制并不相同，仅使用后生元产品通常无法解决核心原因。

判断时需要区分：

         ① 单纯干燥、细小脱屑和紧绷；

         ② 伴随丘疹、明显增厚或毛囊角栓；

         ③ 伴随持续红斑、渗出、结痂或边界清楚的皮损。

         第一种情况更可能从完整的屏障护理中获益；后两种情况通常需要进一步明确具体原因。

5 后生元对皮肤瘙痒的作用

5.1 后生元主要减少瘙痒的上游诱因

         现有机制研究更支持以下判断：部分后生元可以通过改善屏障和局部炎症环境，间接减轻瘙痒，但不应被视为普遍适用的直接止痒成分。

其可能的作用过程为：

         后生元作用于角质形成细胞 → 屏障结构和局部防御改善 → 水分流失、刺激物进入和微生物压力下降 → 炎症及致痒介质减少 → 感觉神经受到的持续刺激减弱 → 干痒程度下降

         一项随机、双盲、安慰剂对照研究显示，含10%长双歧杆菌裂解物的乳霜在66名反应性皮肤女性受试者中改善了刺激敏感性、屏障抵抗力和干燥表现。另有一项纳入11名特应性皮炎受试者、连续使用2周的小规模研究，观察到角质层神经酰胺水平和部分皮肤症状改善。

         这些结果说明，经过验证的特定菌体裂解物或失活菌制剂，可能通过屏障和局部反应相关机制减轻皮肤不适。总体而言，现有人体研究主要支持特定失活微生物制剂或完整配方的初步效果，但这些研究不能证明所有后生元都具有止痒作用，也不能证明后生元能够直接阻断IL-31、PAR1或其他感觉神经致痒通路。

5.2 后生元不能处理所有类型的瘙痒

         瘙痒可能来自多种原因，包括皮肤干燥、特应性皮炎、接触性皮炎、荨麻疹、真菌或细菌感染、寄生虫感染、药物反应，以及神经系统或全身性疾病。

后生元较适合作为以下情况的辅助护理：

         ① 干燥和轻度脱屑伴随的干痒；

         ② 清洁过度或环境刺激导致的轻度屏障不稳定；

         ③ 已明确诊断并接受规范处理后，需要进行日常屏障护理的皮肤。

         如果瘙痒持续加重，或伴有明显红肿、渗出、结痂、破溃、成片皮疹及夜间剧烈发作，应先明确病因，而不是继续叠加微生态护肤品。

6 如何判断一款益生相关护肤品

6.1 确认原料的真实类别

         ①产品宣称含有益生菌时，应确认是否为活菌，并查看菌株、活菌数量和货架期存活数据。

         ②产品宣称含有益生元时，应确认原料是否具有被目标皮肤微生物选择性利用的证据。

         ③产品宣称含有后生元时，应确认其是否包含明确来源的失活菌体或菌体组成部分，并确认该特定制剂是否具有目标人群健康获益证据。

6.2 区分不同层级的研究证据

         ①体外细胞实验可以说明原料可能影响某种蛋白质、屏障指标或炎症因子，但不能直接证明实际使用后能够改善人体瘙痒或粗糙。

         ②重建表皮和离体皮肤实验比单层细胞模型更接近皮肤组织结构，但仍不能完整反映人体皮脂、免疫、神经和微生物之间的相互作用。

         ③人体对照研究更接近实际使用效果。评价时还需要确认研究测试的是单一原料，还是同时含有多种保湿剂、脂质和舒缓成分的完整配方。

6.3 查看与实际需求相对应的指标

希望改善干燥和粗糙时，应重点关注：

         ① 角质层含水量；

         ② 经皮水分流失；

         ③ 脱屑程度和皮肤表面粗糙度；

         ④ 屏障受损后的恢复速度。

希望改善敏感和干痒时，应重点关注：

         ① 瘙痒、刺痛或灼热评分；

         ② 乳酸刺痛试验等刺激反应；

         ③ 刺激后皮肤屏障的恢复情况；

         ④ 连续使用期间症状的变化。

         仅观察到菌群数量或多样性发生变化，并不等于皮肤状态一定改善。微生物指标需要与明确的屏障、症状或临床指标同时出现，才具有实际判断价值。

6.4 评价完整配方，而不是只看概念成分

         对于干燥、粗糙和轻度干痒，完整配方通常比单一“益生”概念更重要。如果产品含有较高刺激性的香精、酸类或其他容易引起不适的成分，使用后持续出现刺痛或红斑，即使配方中加入后生元，也不适合屏障受损或正在瘙痒的皮肤。

7 护肤微生态、微生物代谢及皮肤屏障与干痒机制研究相关产品分类表

表1 微生物营养底物与功能多糖

表2 微生物代谢相关化合物、发酵有机酸与兼容性溶质研究试剂

表3 细菌结构信号、屏障损伤与瘙痒模型试剂

表4 角质层保湿、屏障脂质与修护研究

         注：以上产品主要用于护肤微生态、微生物代谢、皮肤屏障及干痒机制等科研和配方研究。表中所列糖类、多糖、代谢物及相关试剂，不代表其已被证实具有皮肤益生元或后生元功效；其中屏障损伤、免疫及瘙痒模型试剂也不属于日常护肤配方原料。科研试剂级、细胞培养级、ACS级和AR级不等同于化妆品原料级，具体名称、规格、用途及质量信息请以阿拉丁官网产品页面和对应批次文件为准。

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