核苷酸抗代谢物是指一些在化学结构上与天然嘌呤、嘧啶、氨基酸或叶酸等类似的物质。它们的作用机制主要是通过竞争性抑制或以假乱真等方式干扰或阻断核苷酸的正常合成代谢，从而进一步影响核酸、蛋白质的生物合成以及细胞的增殖和功能。以下从嘌呤核苷酸抗代谢物、嘧啶核苷酸抗代谢物两方面来阐述其作用机制。

嘌呤核苷酸抗代谢物中，6 - 巯基嘌呤（6 - MP）是最常用的抗癌药物之一。它的化学结构与次黄嘌呤相似，在体内可以转变成 6 - 巯基嘌呤核苷酸，该物质能够抑制次黄嘌呤 - 鸟嘌呤磷酸核糖转移酶，使 PRPP 分子中的磷酸核糖不能向鸟嘌呤及次黄嘌呤转移，从而阻止了补救合成途径；同时，6 - 巯基嘌呤核苷酸还可反馈抑制磷酸核糖焦磷酸激酶（PRPP 合成酶）和磷酸核糖氨基转移酶，干扰磷酸核糖胺的形成，从而阻断嘌呤核苷酸的从头合成。

嘧啶核苷酸抗代谢物方面，5 - 氟尿嘧啶（5 - FU）是临床上常用的抗癌药物。其结构与胸腺嘧啶相似，本身并无生物学活性，必须在体内转变成一磷酸脱氧核糖氟尿嘧啶核苷（FdUMP）及三磷酸氟尿嘧啶核苷（FUTP）后才能发挥作用。FdUMP 与 dUMP 的结构相似，是胸腺嘧啶合成酶的抑制剂，可使 dTMP 合成受阻，进而影响 DNA 的合成。FUTP 可以以 FUMP 的形式掺入 RNA 分子，异常核苷酸的掺入破坏了 RNA 的结构与功能。

此外，还有氨基酸类似物如氮杂丝氨酸，其结构与谷氨酰胺相似，可干扰谷氨酰胺在嘌呤、嘧啶核苷酸合成中的作用，抑制核苷酸的合成。叶酸类似物如甲氨蝶呤（MTX），能竞争性抑制二氢叶酸还原酶，使叶酸不能还原成二氢叶酸及四氢叶酸，导致嘌呤和 dTMP 合成的一碳单位供应受阻，从而抑制嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的合成。

总之，核苷酸抗代谢物通过多种方式干扰核苷酸的合成代谢，在肿瘤治疗等方面发挥着重要作用，但同时也可能对正常细胞产生一定的毒性，在临床应用中需要谨慎使用。