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胍类化合物是一类含有胍基（-CN3H4）的有机化合物，在尿毒症患者体内大量蓄积，是导致尿毒症性脑病的重要毒素。
根据其结构和来源的不同，胍类化合物可以分为多种类型，在尿毒症患者脑组织、血清、脑脊液中明显升高的胍类物质有肌酐（CTN）、胍（G）、胍基琥珀酸（GSA）、甲基胍（MG）。
此外，还有γ胍基丁酸、高精氨酸、肌酸等胍类物质，它们在尿毒症患者体内也有不同程度的升高。
肌酐是肌肉代谢的产物，在正常生理状态下，主要通过肾脏排泄，尿毒症患者由于肾功能下降，肌酐在体内大量蓄积。
甲基胍是肌酐的代谢产物，它是由肌酐在活性氧的作用下氧化生成的，具有很强的毒性。
胍基琥珀酸是精氨酸的代谢产物，它是由精氨酸在精氨酸代琥珀酸合成酶的作用下生成的，在尿毒症患者体内，由于精氨酸代谢紊乱，胍基琥珀酸的生成增加。
胍类化合物在体内的分布不均匀，它们容易透过血脑屏障，在脑组织中大量蓄积，因此对神经系统的损害最为明显。
研究发现，尿毒症患者脑脊液中胍类化合物的浓度明显高于血液中的浓度，这表明胍类化合物可以主动转运进入脑组织。
脑组织中胍类化合物的浓度与尿毒症性脑病的严重程度密切相关，浓度越高，患者的神经症状越严重。
这些物质的浓度水平已经达到了实验性致惊厥时组织浓度水平，而且它们全部可以在动物诱发出惊厥而成为实验性致惊剂。
胍类化合物对中枢神经系统的兴奋作用可能是由胍基琥珀酸活化N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体，以及对γ-氨基丁酸（GABA）受体的抑制作用引起的。
除了神经系统外，胍类化合物还可以分布在肝脏、肾脏、心脏、肌肉等组织器官中，对这些器官也会产生一定的毒性作用。
例如，甲基胍可以引起多发性神经病变、诱导分解代谢、诱导溶血现象等，对全身多个系统造成损害。
