塞拉菌素的作用机理与其他阿维菌素类药物相同，一方面能作为γ-氨基丁酸（GABA）的激动剂引发突触前GABA的释放，进而引起膜对Cl¯通透性的增加，另一方面药物能使谷氨酸控制的氯离子通道开放，使Cl¯通透性增加导致膜电位超极化，从而阻断神经信号的传导，引起虫体发生快速、致死性和非痉挛性的神经肌肉麻痹而死亡。因吸虫和绦虫不具有GABA神经传导递质和谷氨酸控制的Cl¯通道，所以该类药物对其无驱杀作用。无脊椎动物的药物结合位点在外周组织，而哺乳动物的药物结合位点在中枢神经系统，由于血脑屏障的作用该类药物极少能进入脑组织，因此该类药物对绝大多数哺乳动物是安全的。科利犬对大部分阿维菌素类药物都是敏感的，但有报道塞拉菌素对科利犬是安全的。
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