體(Ketone bodies)是肝臟中脂肪酸氧化分解的中間產物乙酰乙酸、βγ-羥基丁酸及丙酮三者統稱。β-羥基丁酸大約占酮體的78%，乙乙酸占20%，由乙酰乙酸脫羧而來的丙酮大約占2%。
酮體總是在碳水化合物分解減少的時候生成，所以主要見于饑餓、無碳水化合物飲食以及糖尿病時。在正常情況下酮體能進一步分解，并且它的三個成分在體內可以相互轉化。
酮體是肝臟輸出能源的一種形式。在長期饑餓和糖供應不足時，酮體可以代替葡萄糖成為腦組織及肌肉組織的主要能源。酮體的生成受到多種因素影響，如激素的影響、飽食和饑餓的影響、丙二酰CoA控制脂酰CoA進入線粒體速率的影響。
酮體在人體內含量過多時，會產生酮血癥、酮尿癥和糖尿病酮癥酸中毒等臨床表現。酮癥酸中毒是一種臨床常見的代謝性酸中毒。治療時除對癥給予堿性藥物外，糖尿病患者可給予胰島素和葡萄糖，以糾正代謝紊亂，減少酮體生成。
生成
產生的條件
酮體總是在糖類分解減少的時候生成，所以主要產生于饑餓、無碳水化合物飲食以及糖尿病時。人和動物在饑餓時生成酮體的傾向是不同的。對于人類來說，在乳兒時期，酮體生成得特別迅速。在中斷飲食以后的幾小時內，就能察覺其呼出空氣中有丙酮的氣味。除了妊娠期以外，小動物很少有酮血癥的傾向。酮體溶于水、分子小，它的3個成分在體內可以相互轉化。
酮體的生成
酮體在肝細胞線粒體內合成，原料是肝細胞線粒體中脂肪酸β-氧化產生的乙酰輔酶A(乙酰CoA)，合成過程如下。
（1）乙酰乙酰CoA的生成：2分子乙酰CoA在硫解酶的作用下，縮合生成乙酰乙酰CoA，釋放1分子HSCoA。
（2）HMG-CoA的生成：乙酰乙酰CoA在β-羥基β-甲基戊二酸單酰CoA合酶作用下，再與1分子乙酰CoA縮合生成β-羥基β-甲基戊二酸單酰CoA，并釋放出1分子的HSCoA。
（3）酮體的生成：HMG-CoA在HMG CoA裂解酶（HMG CoA lyase）作用下，裂解生成乙酰乙酸和1分子乙酰輔酶A。
（4）乙酰乙酸還原為β-羥基丁酸：乙酰乙酸在線粒體內膜β-羥基丁酸脫氫酶的作用下，還原生成β-羥基丁酸，反應所需的氫由NADH+H+提供，還原速度取決于線粒體內NADH/NAD+比值。
（5）丙酮的形成：部分乙酰乙酸可自發脫羧生成少量的丙酮。
利用
肝外許多組織，特別是心肌、骨骼肌及腦和腎等組織具有活性很強的利用酮體的酶系，如琥珀酰輔酶A轉硫酶、乙酰乙酸硫激酶及乙酰乙酰CoA硫激酶，在這些酶的作用下，乙酰乙酸被活化成乙酰乙酰CoA，然后在硫解酶作用下分解成2分子乙酰CoA，后者進入三羧酸循環徹底氧化成CO2和H2O，并釋放出大量能量。
（1）琥珀酰CoA轉硫酶：此酶主要存在于心、腎、腦及骨骼肌線粒體中，當琥珀酰CoA存在時，在此酶的催化下，使乙酰乙酸活化生成乙酰乙酰輔酶A和琥珀酸。
（2）乙酰乙酸硫激酶：此酶主要存在于腎、心、腦組織中，在此酶的催化下，通過消耗ATP直接使乙酰乙酸與HSCoA結合生成乙酰乙酰CoA。
（3）乙酰硫解酶：乙酰乙酰CoA和HSCoA在此酶的催化下，生成2分子乙酰CoA。
（4）β-羥丁酸脫氫酶：此酶以NAD+為輔酶，催化βγ-羥基丁酸脫氫生成乙酰乙酸，然后再轉變為乙酰CoA被進一步氧化分解。
此外，部分丙酮可在一系列酶作用下，可轉變成丙酮酸或DL-乳酸，進而異生成糖。這是脂肪酸的碳轉變成糖的一個途徑。
調節
在正常代謝時，酮體的合成和利用受到調節，處于平衡狀態。
激素的影響：飽食后，胰島素分泌增加，脂解作用受抑制，脂肪動員減少，進入肝臟的脂肪酸減少，從而酮體生成量減少。在饑餓時，胰高血糖素等脂解激素分泌增加，使脂肪酸動員加強，血中游離脂肪酸濃度升高，使肝臟攝取游離脂肪酸增加，利于酮體的生成。
飽食和饑餓的影響：進入肝細胞的游離脂肪酸主要有2條去路：一條是在胞液中酯化合成三酰甘油和磷脂；另一條是進入線粒體內進行β-氧化，生成乙酰輔酶A和酮體。飽食及糖供給充足時，肝糖原豐富，糖代謝旺盛，肝細胞的脂肪酸主要與3-磷酸甘油反應生成三酰甘油和磷脂。而在饑餓或糖供應不足時，糖代謝減少，3-磷酸甘油及ATP不足，脂酸酯化減少，脂肪酸主要在線粒體進行β-氧化，酮體的生成也增多。
丙二酰CoA抑制脂酰CoA進入線粒體：飽食后糖代謝正常進行時所生成的乙酰CoA及檸檬酸能變構激活乙酰CoA羧化酶，促進丙二酰CoA的合成。而丙二酰CoA能競爭性地抑制肉堿脂酰轉移酶I的活性，從而阻止脂酰CoA進入線粒體進行β-氧化，減少酮體的生成。
作用
饑餓后，由于胰島素的分泌降低，導致肝臟形成酮體以供周圍組織的利用。這種對饑餓產生的代謝反應是一種重要的生理適應機制。通過這種機制使游離脂肪酸轉變為酮體。此時即使不能直接利用游離脂肪酸的腦組織，也可利用酮體產生能量。所以，饑餓酮病能降低糖原異生以節省蛋白質的消耗，使體細胞群免于分解。
在負能量平衡時，酮體的形成是有利的。不象糖尿病時可形成酮體酸中毒。酮體形成受胰島素的控制，而胰島素的分泌又間接受酮體水平的升高而促進，因此形成一個反饋回路，使酮體不致形成過多而達到病理的水平。
生理意義
（1）酮體是脂肪在肝內正常的中間代謝產物，是肝臟輸出能源的一種形式。
（2）酮體溶于水，分子小，能通過血腦屏障及肌肉毛細血管壁，是肌肉尤其腦組織的重要能源。
（3）腦組織不能氧化脂肪酸，卻有較強的利用酮體能力。
（4）長期饑餓和糖供應不足時，酮體可以代替葡萄糖成為腦組織及肌肉組織的主要能源。
臨床意義
尿液檢測
在臨床上，常通過檢測尿液中酮體來判斷與評價糖代謝障礙和脂肪不完全氧化。將尿液覆蓋酮體粉后觀察顏色變化，半分鐘出現紫色為強陽性、1分鐘出現為陽性，2分鐘出現為弱陽性，大于2分鐘出現無意義。此外，酮體的檢測方法有亞硝基化合物鐵氰化鈉法和乙酰乙酸測定法。亞硝基鐵化鈉法的主要原理是乙酰乙酸或丙酮與亞硝基鐵氰化鈉發應生成紫色化合物，而乙酰乙酸測定法主要基于乙酰乙酸與氯化高鐵形成孛艮地色乙酰乙酸鐵配位化合物。基于亞硝基鐵氰化鈉法的酮體檢測方法有試帶法、朗格法、Rothera法、改良Rothera法和片劑法。
在臨床上，常通過檢測尿液中酮體來判斷與評價糖代謝障礙和脂肪不完全氧化。
糖尿病酮癥酸中毒：糖尿病酮癥酸中毒時，由于糖利用減少，分解脂肪產生酮體增加而引起酮癥。糖尿病出現酸中毒或昏迷時，尿液酮體檢驗極有價值。并且能與低血糖、心血管疾病的酸中毒或高血糖滲透性糖尿病昏迷相區別(尿液酮體一般不高)。但糖尿病酮癥者腎功能嚴重障礙而腎閾值增高時，尿液酮體亦可減少，甚至完全消失。
非糖尿病性酮癥：在一些感染性疾病如肺炎、傷寒、敗血癥等、嚴重嘔吐、腹瀉、劇烈運動、長期饑餓、禁食、全身麻醉后等均可出現酮尿。嬰兒或兒童可因發熱、嘔吐、腹瀉，未能進食等會出現酮體；新生兒如有嚴重糖尿病酮癥酸中毒應疑為遺傳性代謝性疾病。妊娠婦女可因嚴重妊娠反應、劇烈嘔吐、消化呼吸障礙等酮體陽性。
中毒：在三氯甲烷、乙醚麻醉后、急性有機磷農藥中毒等，尿液酮體也可陽性。
藥物影響：服用降糖藥時，由于藥物有抑制細胞呼吸作用，會出現尿酮體陽性的現象。
血清檢測
常用β-羥基丁酸的定量血清檢測來判斷血液中酮體的含量，采集前必須空腹且禁食時間一般8~12h，伴有酮血癥的疾病或狀況有以下幾種：糖尿病性酮癥酸中毒、代謝性的先天疾病等。
相關病癥
正常情況下，糖供應充足，生物體主要依靠糖有氧氧化供能，脂肪動員較少，酮體合成也較少，并且很快地被肝外組織攝取利用，所以血液中僅含有少量酮體，約0.03~0.5mmol/L。
酮血癥
在饑餓、糖尿病、高脂低糖膳食時，脂肪動員增加，酮體生成增加，超過肝外組織利用酮體能力時，血中酮體含量異常升高，導致酮血癥。酮體使糖尿病人常并發酮血癥及酮尿癥，治療方法主要是肌肉注射胰島素。
酮尿癥
酮體生成超過肝外組織利用能力時引起血中酮體升高，嚴重時可導致酮血癥、糖尿病酮癥酸中毒。在出現酮血癥的同時，在尿中也出現大量酮體時，會導致酮尿癥。
酮癥酸中毒
酮癥酸中毒是一種臨床常見的代謝性酸中毒，主要是因為酮體中乙酰乙酸和βγ-羥基丁酸都是酸性較強的有機酸，當血中酮體過高時，血液的PH下降導致酸中毒。治療時會使用堿性藥物外，糖尿病患者可給予胰島素和葡萄糖，以糾正代謝紊亂，減少酮體生成。在重癥監護室的病例中，每四個糖尿病性酸中毒中就有一個酒精性酮癥酸中毒。
參考資料 >