开题报告内容：
研究或解决的问题： 皮脂是皮脂腺分泌的复杂混合物，一种疏水性涂层，可润滑并为头皮和皮肤提供抗菌屏障。皮脂成分、含量、代谢紊乱等引起的皮脂稳态失衡是痤疮的主要发病机制之一。现有研究缺少关于皮脂细菌脂质代谢的生物信息学研究，通过对皮脂的代谢途径的分析对痤疮发病机制研究有着重要价值。神经酰胺作为角质层细胞间脂质最重要的成分之一，无论是在人体皮肤屏障还是在化妆品的应用中，都有其不可取代的重要作用。本课题旨在汇总神经酰胺代谢通路，构建皮肤神经酰胺代谢中关键酶在皮肤菌群中分布的数据库；利用大数据分析皮脂的成分以及在健康和痤疮疾病人群中皮脂各类成分含量；利用生物信息学分析皮肤菌群代谢皮脂的相关基因，预测皮肤菌群代谢皮脂的能力；为今后治疗痤疮等皮肤问题的解决提供参考依据。
采用的研究手段：本课题采用多种生物信息学分析方法，主要手段如下：
- 查阅相关文献，绘制神经酰胺代谢通路，找到神经酰胺代谢过程中的关键酶
- 在NCBI数据库中查找并下载细菌中与神经酰胺代谢过程中的关键酶同源的蛋白序列
- 将收集到的细菌蛋白序列与HMP数据库进行比对，比对出能产生同源蛋白的细菌
- 绘制进化树
综述
1.研究背景
表皮从内至外分为基底层、棘层、颗粒层和角质层。物理性屏障主要定位于角质层，其对控制表皮内外物质的渗透有重要作用，因此又称为“渗透性屏障”。近年来，大量研究表明角质层细胞间脂质由约50%的神经酰胺、25%的胆固醇、15%的游离脂肪酸和极少量的磷脂及其他脂质组成［1,2］。神经酰胺是皮肤中一种重要的生理性脂质，由长链鞘氨醇碱基和脂肪酸组成，是皮肤物理屏障的重要组成部分，也参与皮肤免疫与其他多种细胞生物学过程，其合成与代谢异常与多种皮肤疾病密切相关，包括银屑病、特应性皮炎、痤疮、常染色体隐性先天性鱼鳞病等。神经酰胺可作为一种结构成分，在角质细胞间起到保湿、抗衰老、抗敏、美白的作用。外源性神经酰胺应用于化妆品中可增强皮肤屏障作用。而添加了神经酰胺的护肤品已被用于多种皮肤疾病的辅助治疗［3］。
神经酰胺的代谢主要分为以下几种方式：
①神经酰胺被鞘磷脂合成酶 ( sphingomyelin synthase，SMS ) 催化生成鞘磷脂 ( SM ) 和二酯酰甘油 ( diacylglycerol，DAG ) ，清除神经酰胺。从头合成途径生成的神经酰胺将被神经酰胺转运蛋白 ( CERT ) 从内质网转运到高尔基体 ( Gol- gi ) ［4］，高尔基体是SM合成场所。②神经酰胺经内质网中的中性神经酰胺酶 ( ceramidase，CDase ) 、质膜上的碱性神经酰胺酶及溶酶体中的酸性神经酰胺酶作用生成神经鞘氨醇 ( sphingosine ) ，进一步经神经鞘氨醇激酶 ( sphingosine kinase，SK ) 作用生成具有前生长因子活性的鞘氨醇-1-磷酸盐 ( sphingosine -1-phosphate，S1P ) ［5］ 。③神经酰胺在质膜上被神经酰胺激酶 ( ceramide kinase，CK ) 磷酸化生成神经酰胺-1-磷酸盐 ( ceramide-1-phosphate，C1P ) ［6］。
神经酰胺分解代谢途径所涉及的主要酶包括: 鞘磷脂合成酶 ( SMS ) 、神经酰胺酶 ( CDase ) 、神经鞘氨醇激酶 ( SK ) 、神经酰胺激酶 ( CK ) 等。
