環丙沙星是一種氟喹諾酮類抗生素，氟喹諾酮類抗生素通常是廣譜類抗生素，其常用於呼吸道、尿道和耳部感染，雖然這類藥物的耐受性較好，但一些服用氟喹諾酮類抗生素的患者仍然會出現嚴重的健康問題，比如肌腱斷裂、永久性的神經損傷或抑鬱症等，其背後的原因目前研究人員並不清楚。

        這項研究中，研究人員調查了抗生素環丙沙星對細胞中線粒體的影響效應，線粒體是一種重要的細胞器，其主要負責產生機體所需的能量;線粒體擁有小型環狀基因組，而該基因組的功能需要拓撲異構酶來維持，拓撲異構酶能夠調節DNA的拓撲結構，比如其能通過切割和重新連接DNA序列從而解開基因組結點和過度纏繞。而環丙沙星能夠抑製拓撲異構酶的促旋酶，從而誘發細胞死亡，同時其也會抑製宿主自身細胞的2型拓撲異構酶的功能。

        研究者Steffi Goffart說道，我們注意到，2型拓撲異構酶對於線粒體基因組的複製尤為重要，因為其能夠通過移除一些正向的扭曲來調節線粒體小型DNA分子的纏繞過程。而環丙沙星能夠通過改變線粒體DNA的拓撲結構來阻斷線粒體基因組的維持和轉錄功能，從而損傷線粒體的能量產生，阻斷細胞生長和分化;對線粒體DNA所造成的劇烈影響似乎就會造成患者所經曆的嚴重副作用，因此研究人員提醒患者在使用諸如環丙沙星等氟喹諾酮類抗生素進行治療時一定需要謹慎。