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抗生素通过拯救患有细菌或真菌感染的患者挽救了许多生命，但这些有价值的药物也有一个黑暗的一面。与大多数临床药物一样，许多抗生素也会对身体的新陈代谢产生不良影响，导致或多或少的严重症状。
其中最着名的成员环丙沙星的氟喹诺酮类药物就是这样一种情况：氟喹诺酮类药物是一些最常用的广谱抗菌抗生素，通常用于呼吸道，泌尿或耳部感染。虽然它们通常具有良好的耐受性，但一些接受氟喹诺酮类药物的患者会出现严重的健康问题，其中包括肌腱断裂，永久性神经损伤或抑郁。这些副作用的原因尚不清楚。
在芬兰东部大学进行的一项研究发表在“核酸研究”上，研究了环丙沙星对线粒体的影响，线粒体是我们身体中产生细胞功能的重要细胞器。线粒体拥有自己的小环状基因组，需要拓扑异构酶进行维持。拓扑异构酶通过切割和重新连接DNA序列来调节DNA的拓扑结构并解开例如基因组的结和过多的延伸。虽然氟喹诺酮被设计用于抑制细菌拓扑异构酶促旋酶，导致细菌死亡，但它们也抑制我们自己细胞的拓扑异构酶2。
“我们注意到拓扑异构酶2在线粒体基因组复制中尤其重要，因为它通过消除正向扭曲来调节这种小DNA分子的缠绕，”东方芬兰大学的学院研究员Steffi Goffart说。
环丙沙星通过改变mtDNA拓扑结构来阻止线粒体DNA的正常维持和转录，导致线粒体能量产生受损并阻断细胞生长和分化。这种对线粒体DNA的巨大影响可能是导致患者出现大多数负面副作用的原因，也是使用氟喹诺酮类抗生素时非常谨慎的原因。
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