酮體(ketone bodies)是脂肪氧化代謝過程中的中間代謝產(chǎn)物，包括乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮。在健康人體中，少量的酮體以78%的β-羥丁酸、20%的乙酰乙酸和2%的丙酮的比例存在于血液中。當(dāng)肝臟內(nèi)酮體產(chǎn)生的速度超過肝外組織利用的速度時(shí)，血液酮體增加,可出現(xiàn)酮血癥(ketonemia)，過多的酮體從尿液排出形成酮尿(ketonuria) [2]。

酮體是脂肪分解的產(chǎn)物，而不是高血糖的產(chǎn)物。進(jìn)食糖類物質(zhì)也不會(huì)導(dǎo)致酮體增多。 [3]（但當(dāng)肝糖元儲(chǔ)存飽和時(shí)，進(jìn)入肝細(xì)胞內(nèi)過多的葡萄糖會(huì)轉(zhuǎn)化為脂肪酸 [4]）

在饑餓期間酮體是包括腦在內(nèi)的許多組織的燃料，因此具有重要的生理意義。

酮體其重要性在于，由于血腦屏障的存在，除葡萄糖和酮體外的物質(zhì)無法進(jìn)入腦為腦組織提供能量。饑餓時(shí)酮體可占腦能量來源的25%-75%。

在肝臟線粒體中脂肪酸一旦降解，生成的乙酰CoA可以有幾種代謝結(jié)果。最主要的當(dāng)然是進(jìn)入檸檬酸循環(huán)及進(jìn)一步的電子傳遞系統(tǒng)，最終完全氧化為CO2及H2O；其二是作為類固醇的前體，生成膽固醇，它在膽固醇生物合成中是起始化合物；其三是扮演脂肪酸合成前體的角色：其四是轉(zhuǎn)化為乙酰乙酸、D-β-羥丁酸和丙酮，這三個(gè)化合物統(tǒng)稱為酮體（ketone body）。

酮體合成主要是肝臟的功能。酮體中丙酮的生成量相當(dāng)小，生成后即被吸收。乙酰乙酸和D一β-羥丁酸則經(jīng)血流進(jìn)入肝外組織，在那里被氧化，經(jīng)檸檬酸循環(huán)提供更多能量給那些組織使用，例如骨、心肌和腎皮質(zhì)。腦組織一般只用葡萄糖作為燃料，但饑餓時(shí)，葡萄糖供給不足，它可接受使用乙酰乙酸或D -β-羥丁酸 [5]。

肝細(xì)胞線粒體中的脂肪酸β-氧化產(chǎn)生的乙酰輔酶A生成酮體 [6]

酮體在肝細(xì)胞的線粒體中合成。合成原料為脂肪酸β-氧化產(chǎn)生的乙酰CoA。肝細(xì)胞線粒體內(nèi)含有各種合成酮體的酶類，特別是HMGCOA合酶，該酶催化的反應(yīng)是酮體的限速步驟。

1.兩個(gè)乙酰輔酶A被硫解酶催化生成乙酰乙酰輔酶A。β-氧化的最后一輪也生成乙酰乙酰輔酶A。

2.在乙酰乙酰CoA再與第三個(gè)乙酰CoA分子結(jié)合，形成3-羥基-3-甲基戊二酰CoA。由HMG CoA合成酶催化。

3.HMG CoA被HMG CoA裂解酶（HMG CoA lyase）裂解，形成乙酰乙酸和乙酰CoA。

4.乙酰乙酸在β-羥丁酸脫氫酶（β-hydroxybutyrate dehydrogenase）的催化下，用NADH還原生成β-羥基丁酸，反應(yīng)可逆，注意此處為D-β-羥丁酸脫氫酶催化，不催化L-型底物。

5.乙酰乙酸自發(fā)或由乙酰乙酸脫羧酶催化脫羧，生成丙酮。

乙酰乙酸和β-羥基丁酸都可以被轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體膜和肝細(xì)胞質(zhì)膜，進(jìn)入血液后被其它細(xì)胞用作燃料。在血液中少量的乙酰乙酸脫羧生成丙酮。

1、羥丁酸可由羥丁酸脫氫酶氧化生成乙酰乙酸，在肌肉線粒體中被3-酮脂酰輔酶A轉(zhuǎn)移酶催化生成乙酰輔酶A和琥珀酸。也可由乙酰乙酰輔酶A合成酶激活，但前者活力高且分布廣泛，起主要作用。

2、丙酮由于量微在人體代謝上不占重要地位，而是隨尿排出體外，當(dāng)血中酮體顯著增高時(shí)，丙酮也可從肺直接呼出，使呼出氣體有爛蘋果味。

肝內(nèi)的NEFA是酮體的主要來源。血漿中胰島素濃度輕度增高就會(huì)明顯抑制血漿NEFA和酮體的生成。因此，當(dāng)出現(xiàn)酮體酸中毒的時(shí)候，胰島素被當(dāng)成首選藥物。

需要注意的是，很多患者正在使用胰島素的情況下，仍然出現(xiàn)酮癥。所以，從預(yù)防的角度看，嚴(yán)防饑餓更重要。

糖尿病性酮尿，僅見于重型糖尿病晚期，是酮癥酸中毒的前兆。

非糖尿病性酮尿，在嬰兒或者兒童，可因?yàn)榘l(fā)熱，嚴(yán)重嘔吐，腹瀉，未能進(jìn)食而出現(xiàn)酮尿。在妊娠期婦女，可因?yàn)閲?yán)重的妊娠反應(yīng)，劇烈的嘔吐，重癥子癇不能進(jìn)食，消化吸收障礙等尿酮體陽性。

另外，劇烈運(yùn)動(dòng)，饑餓，應(yīng)激狀態(tài)也可以引起尿酮陽性。

預(yù)防酮體過多產(chǎn)生要從幾個(gè)方面著手：

2、注意谷物保護(hù)，多吃主食，避免饑餓刺激；

4、防止持續(xù)高熱；

5、避免過度緊張或勞累。

其中，糖尿病人因?yàn)檫^去錯(cuò)誤飲食指導(dǎo)造成的恐懼更容易出現(xiàn)碳水化合物攝入過少，也容易發(fā)生對(duì)高血糖或并發(fā)癥的恐懼和緊張，甚至過度運(yùn)動(dòng)，都給酮癥的發(fā)生提供了誘因。因此，糖尿病人發(fā)生酮癥的幾率明顯增高。

在不同類型的代謝性酸中毒中酮體亦不同。代謝性酸中毒通常起因于下列情況之一：

①有機(jī)酸如β-羥丁酸和乙酰乙酸產(chǎn)生的增加與糖尿病或酒精或乳酸酮癥酸中毒相關(guān)，例如在組織灌流紊亂中可見。尿中排泄陽離子和酮體增加。

②HCO3—丟失，例如：十二指腸液丟失所引起的腹瀉。隨著血鈉濃度減少，血氯濃度通常是增加的。

③酸排泄的降低，如作為腎功能不全或腎小管性酸中毒的結(jié)果。

評(píng)價(jià)代謝性酸中毒的標(biāo)準(zhǔn)是：

①陰離子隙的計(jì)算，正常值是8～16mmol/L，陰離子隙(mmol/L)=[Na+]-([Cl—]+[HCO3—])。

②在血清中測(cè)定β-羥丁酸和可能存在的乙酰乙酸或半定量檢測(cè)尿酮體。

1、陰離子隙正常的代謝性酸中毒：這類代謝性酸中毒與高氯酸血癥相關(guān)?？赡艿脑虬撛诘哪I小管性酸中毒，碳酸酐酶抑制劑攝入和高鉀血癥酸中毒。

2、陰離子隙增加的代謝性酸中毒：因酮癥酸中毒、乳酸性酸中毒、腎衰竭、水楊酸鹽中毒和乙醇類物質(zhì)中毒等導(dǎo)致的代謝性酸中毒，可使血氯正?；蚺紶枩p少。

3、陰離子隙增加和酮體存在的代謝性酸中毒：糖尿病和酒精是常見的原因。在重癥監(jiān)護(hù)室的病例中，每四個(gè)糖尿病性酸中毒中就有一個(gè)酒精性酮癥酸中毒。

4、酮癥酸中毒：在酮癥酸中毒中，血漿中陰離子β-羥丁酸和乙酰乙酸的積聚可導(dǎo)致陰離子隙的上升，其與碳酸氫離子濃度的減少是成比例的。腎臟的排泄直接取決于腎小球的濾過率，因?yàn)槟I臟兩種陰離子的重吸收僅達(dá)75%～85%。因此，在腎功能健全的情況下血酮和尿酮存在定量關(guān)系。已經(jīng)證實(shí)，當(dāng)血酮(β-羥丁酸+乙酰乙酸)達(dá)到0.8mmol/L(8mg/dl)時(shí)，尿常規(guī)會(huì)得到一個(gè)加號(hào)的陽性結(jié)果。血酮達(dá)到1.3mmol/L(13mg/dl)時(shí)，尿常規(guī)有三個(gè)加號(hào)的陽性結(jié)果。然而因?yàn)槟虺Ｒ?guī)不能檢測(cè)β-羥丁酸，大約有10%體內(nèi)僅有β-羥丁酸積聚的病人檢驗(yàn)可以產(chǎn)生陰性結(jié)果。

該綜合征主要是Ⅱ型糖尿病代謝性失代償所致脫水引起的非酮癥陰離子隙正常的高糖血癥狀態(tài)。它與糖尿病性酮癥酸中毒不同。

1、酮體易運(yùn)輸：長鏈脂肪酸穿過線粒體內(nèi)膜需要載體肉毒堿轉(zhuǎn)運(yùn)，脂肪酸在血中轉(zhuǎn)運(yùn)需要與白蛋白結(jié)合生成脂酸白蛋白，而酮體通過線粒體內(nèi)膜以及在血中轉(zhuǎn)運(yùn)并不需要載體。

2、易利用：脂肪酸活化后進(jìn)入β-氧化，每經(jīng)4步反應(yīng)才能生成一分子乙酰CoA，而乙酰乙酸活化后只需一步反應(yīng)就可以生成兩分子乙酰CoA，β-羥丁酸的利用只比乙酰乙酸多一步氧化反應(yīng)。因此，可以把酮體看作是脂肪酸在肝臟加工生成的半成品。

3、節(jié)省葡萄糖供腦和紅細(xì)胞利用：肝外組織利用酮體會(huì)生成大量的乙酰CoA，大量乙酰CoA抑制丙酮酸脫氫酶系活性，限制糖的利用。同時(shí)乙酰CoA還能激活丙酮酸羧化酶，促進(jìn)糖異生。肝外組織利用酮體氧化供能，就減少了對(duì)葡萄糖的需求，以保證腦組織、紅細(xì)胞對(duì)葡萄糖的需要。腦組織不能利用長鏈脂肪酸，但在饑餓時(shí)可利用酮體供能，饑餓5周時(shí)酮體供能可多達(dá)70%。

4、肌肉組織利用酮體，可以抑制肌肉蛋白質(zhì)的分解，防止蛋白質(zhì)過多消耗，其作用機(jī)理尚不清楚。

5、酮體生成增多常見于饑餓、妊娠中毒癥、糖尿病等情況下。低糖高脂飲食也可使酮體生成增多。當(dāng)肝內(nèi)酮體的生成量超過肝外組織的利用能力時(shí)，可使血中酮體升高，稱酮血癥，如果尿中出現(xiàn)酮血癥稱酮尿癥。

1、飽食及饑餓的影響：飽食后，胰島素分泌增加，脂解作用抑制、脂肪動(dòng)員減少，進(jìn)入肝的脂酸減少，因而酮體生成減少。饑餓時(shí)，胰高血糖素等脂解激素分泌增多，脂酸動(dòng)員加強(qiáng)，血中游離脂酸濃度升高而使肝攝取游離脂酸增多，有利于脂酸β-氧化及酮體生成 [3]。

2、肝細(xì)胞糖原含量及代謝的影響：進(jìn)入肝細(xì)胞的游離脂酸主要有兩條去路，一是在胞液中酯化合成甘油三酯及磷脂；一是進(jìn)入線粒體內(nèi)進(jìn)行β-氧化，生成乙酰輔酶A（乙酰CoA）及酮體。飽食及糖供給充足時(shí)，肝糖原豐富，糖代謝旺盛，此時(shí)進(jìn)入肝細(xì)胞的脂酸主要酯化3-磷酸甘油反應(yīng)生成甘油三酯及磷脂。饑餓或糖供給不足時(shí)，糖代謝減少，3-磷酸甘油及ATP不足，脂酸酯化減少，主要進(jìn)入線粒體進(jìn)行β氧化，酮體生成增多 [3]。

3、丙二酰CoA抑制脂酰CoA進(jìn)入線粒體：飽食后糖代謝正常進(jìn)行時(shí)所生成的乙酰CoA及檸檬酸能變構(gòu)激活乙酰CoA羧化酶，促進(jìn)丙二酰CoA的合成。后者能競(jìng)爭(zhēng)性抑制肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I，從而阻止脂酰CoA進(jìn)入線粒體內(nèi)進(jìn)行β-氧化 [3]。

生酮飲食（KD）是一種高脂肪、低碳水化合物，蛋白質(zhì)和其他營養(yǎng)元素合適配比的飲食方案，起初是一種療效確切的用于治療兒童難治性癲癇的非藥物療法。

2023年8月，來自美國賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家們?cè)贜ature發(fā)文報(bào)道稱生酮飲食表現(xiàn)出強(qiáng)烈的腫瘤抑制作用。酮體 β-羥基丁酸 (BHB) 概括了生酮飲食的這些特性，能夠減少了結(jié)腸隱窩細(xì)胞的增殖并有效地抑制了腸道腫瘤的生長。

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