細(xì)菌正在變得比以前更加危險：許多菌株都已逐漸形成對常用抗生素的抗耐性,。人類需要一件新的武器,。科學(xué)家如今在稀有金屬中發(fā)現(xiàn)了一匹“特洛伊木馬”——鎵,。根據(jù)一項新的研究,，一種常見細(xì)菌很容易將這種稀有金屬誤認(rèn)為重要的營養(yǎng)物質(zhì)——鐵，而當(dāng)它攝取了大量的鎵后,，等待這種細(xì)菌的便是死亡,。由于鎵是一種經(jīng)美國食品及藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)的藥物，這一發(fā)現(xiàn)無疑為一種新抗菌素的迅速上市提供了可能,。  

    作為一種具有抗藥性的細(xì)菌，銅綠假單胞菌（Pseudomonas  aeruginosa）是一個特別危險的敵人,，它能夠?qū)е履夷[性纖維化病人死亡,。人們通常經(jīng)由緩慢愈合的傷口感染這種細(xì)菌，它在一些嵌入的醫(yī)療設(shè)備,，例如導(dǎo)尿管上以細(xì)菌菌落即生物膜的形式生長,。它同時還能削弱人體的免疫系統(tǒng)。然而銅綠假單胞菌也有一個致命的弱點：對于鐵有著大量的需求,。這種細(xì)菌利用鐵來合成脫氧核糖核酸（DNA）,、傳輸能量以及保護(hù)自己免受氧化。美國西雅圖市華盛頓大學(xué)的微生物學(xué)家及醫(yī)生Pradeep  Singh和他的同事便想搞清,，他們是否能夠利用銅綠假單胞菌對鐵的渴望來消滅這種最具抗藥性的菌株,。  

    研究小組將研究重點匯集于一種銀色的金屬——鎵，其離子無論大小還是攜帶的電荷都與鐵類似,，但卻無法完成后者的重要工作,。當(dāng)研究人員向陪替氏培養(yǎng)皿中的銅綠假單胞菌菌落添加少量鎵后，細(xì)菌的數(shù)量竟減少到最初的千分之一,。小鼠實驗也表現(xiàn)出樂觀的結(jié)果——通過每天吸入很少劑量的鎵,，這些嚙齒類動物防止了銅綠假單胞菌的呼吸傳染。但Singh同時也警告說,，靜脈注射鎵將對人的腎臟造成損傷,，因此現(xiàn)在就為人體標(biāo)定一個安全劑量為時尚早,。然而與其他抗生素不同的是，細(xì)菌對這種稀有金屬并不會產(chǎn)生抗耐性,，這是由于后者攻擊細(xì)菌的模式非常獨特,。Singh指出，這一發(fā)現(xiàn)為當(dāng)前的抗菌素研制指明了可供選擇的道路,。研究小組日前在《臨床研究雜志》（Journal  of  Clinical  Research）網(wǎng)絡(luò)版上報告了這一研究成果,。

    美國辛辛那提大學(xué)醫(yī)學(xué)院的微生物學(xué)家Daniel  Hassett認(rèn)為Singh研究小組的工作具有重要意義。他說：“我相信這是一個令人激動的發(fā)現(xiàn),，它為奇妙的新抗生素的研制帶來了希望,。”Hassett指出，鎵已經(jīng)用來治療因癌癥導(dǎo)致的血液高鈣現(xiàn)象,，這將加速對其進(jìn)行藥物試驗的進(jìn)程,。

    來自Washington大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，通過干擾細(xì)菌的營養(yǎng)物質(zhì),，鎵能殺死小鼠體內(nèi)的細(xì)菌,。這一由UW、Iowa大學(xué)及Cincinnati大學(xué)合作完成的結(jié)果將發(fā)表在4月2日的《臨床檢查雜志》（Journal  of  Clinical  Investigation）上,。  

    目前的細(xì)菌抗藥性越來越強(qiáng),，而且現(xiàn)有的抗生素對于慢性感染效果不佳，因此有很多科學(xué)家在尋找新型的抗菌藥物,。而Washington大學(xué)的小組采用了不同的做法,，他們利用了我們身體內(nèi)的一種內(nèi)在防御機(jī)制。  

    文章主要作者,，UW的醫(yī)學(xué)和微生物學(xué)副教授Pradeep  Singh表示：“對于細(xì)菌和宿主之間的戰(zhàn)爭而言,，鐵是一個關(guān)鍵因素。身體有一種有效的機(jī)制保證不供給感染肌體鐵元素,，而如果入侵的細(xì)菌要生存就必須有鐵,。”

    鐵對于細(xì)菌的生長很重要，而且也使它們具備了形成生物膜的能力,。小組成員之一Yukihiro  Kaneko說：“因為鐵在感染過程中如此重要,，我們認(rèn)為對于鐵元素的干擾會對細(xì)菌產(chǎn)生嚴(yán)重影響。”為了證明這一點,，科學(xué)家使用了一種和鐵非常類似的金屬——鎵,。  

    Singh說：“鎵就好像特洛伊木馬，由于其很像鐵,，細(xì)菌就會將其吸收,。但是在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)部鎵無法發(fā)揮鐵的作用。”鎵能阻止生物膜的形成，殺死細(xì)菌,。而且在鐵濃度較低的環(huán)境下,，鎵的作用更明顯。鎵還對于某些抗藥性很強(qiáng)的細(xì)菌引起的慢性感染有效,。  

    這一用鎵替代鐵的想法是由Cincinnati大學(xué)的Bradley  Britigan提出的,，這種在大自然中存在的機(jī)制可能是一種新的治療細(xì)菌感染的有效方法。