美罗培南与丙戊酸存在相互作用的主要原因是美罗培南可能影响丙戊酸的代谢过程，导致其血药浓度显著降低。这一现象可能通过以下机制实现：
美罗培南属于碳青霉烯类抗生素，可能通过抑制丙戊酸的葡萄糖醛酸化反应干扰其代谢。丙戊酸在体内主要通过肝脏的葡萄糖醛酸结合反应转化为代谢产物，随后经肾脏排泄。美罗培南可能竞争性抑制负责该过程的尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶，导致丙戊酸的代谢途径受阻。
这种代谢干扰的异常之处在于，虽然代谢被抑制，但丙戊酸的血药浓度反而会下降。研究显示两者联用可使丙戊酸血药浓度降低60%-90%，可能与其增加丙戊酸代谢产物的肾脏清除率有关。丙戊酸的治疗窗较窄，浓度不足可能导致癫痫控制失效或情绪障碍复发，而浓度过高则存在肝毒性风险。
临床处理中需注意两药联用期间应密切监测丙戊酸血药浓度，必要时调整剂量或更换抗菌药物。若必须使用碳青霉烯类，可考虑选择对丙戊酸代谢影响较小的头孢类或青霉素类抗生素替代。调整治疗方案时应结合患者个体情况，在保证抗感染效果的同时维持神经系统稳定性。