鎵類抗菌劑為什麼沒有耐藥性問題？

關於鎵的抗菌效果在國際上已被多個國家研究證實，美國藥監局（FDA）已批准具有良好抗菌性的鎵可以用作藥物，韓國畜牧業在替代抗生素方面廣泛應用鎵抗菌劑。國內多篇關於鎵在抗菌效果方面的學術論文均顯示鎵製劑有望成為最有潛力的非傳統抗菌藥物。

據中國抗生素雜誌2018年4月第43卷第4期《鎵在抗菌方面的研究進展》一文介紹：

豐富的體外和體內的資料表明，鎵製劑對許多革蘭陰性菌和革蘭陽性菌都有較好的抗菌活性，對多重耐藥菌株也有較好的殺菌效果。這些鎵類化合物對許多革蘭陰性菌的MIC較小，有較強的生物活性，抗藥性低，在體內的有較 好療效。例如，銅綠假單胞菌和鮑曼不動桿菌持續感染對目前可用的抗生素耐藥性極強，而這兩種細菌對鎵都非常敏感。鎵塗層生物材料和緩釋製劑近年來被開發出來，為防止或者抑制醫療植入物上細菌生長和生物膜的形成提供了新的手段。

與大多數在細菌中有單一靶點的抗生素不同，鎵是一種典型的多靶點藥物，它會干擾鐵代謝，損害多種鐵依賴性的功能，而鐵元素是細菌必需的，靶突變、藥物修飾或替代代謝途徑等耐藥機制均不可能使細菌克服鎵的抑制作用。相反，透過膜轉運蛋白突變降低滲透性、主動外排，理論上可能成為鎵耐藥的機制；然而，鎵與鐵的相似性可能意味著耐藥細菌需要付出巨大的適度性代價，因為降低鎵攝入的同時也會降低鐵的攝入，故預期細菌不易對鎵產生耐藥性。

另一個使鎵成為有潛力的抗菌藥物的原因是其在炎症部位聚集的能力。多種因素導致鎵在炎症病變中的積累和滯留，其中大部分是由於損傷組織的非特異性反應所致。發生急性炎症時，高濃度的轉鐵蛋白和乳鐵蛋白出現在炎症部位，鎵在體內可以和轉鐵蛋白與乳鐵蛋白結合，而中性粒細胞蛋白酶和低pH值可以促進鎵從轉鐵蛋白和乳鐵蛋白解離下來，從而導致在感染組織中存在高濃度遊離鎵。由於鎵從轉鐵蛋白釋放的pH值(約6.5)比鐵釋放 時的pH(約5.5)大，細菌內環境的pH使鎵優先於鐵的釋放，使鎵與鐵相比更有競爭力。

近年來幾乎沒有發現新型抗生素，致使人類可能面臨耐藥菌問題而導致無藥可治的困境，因此新型抗菌藥品的研發迫在眉睫；而相對於傳統抗生素，鎵抗菌劑不僅沒有耐藥性問題，且更有利於減輕炎症，這為有效治療抗生素耐藥菌引起的感染提供一條全新途徑。

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