酮體的生成與利用

　酮體(acetone bodies)是脂肪酸在肝臟進(jìn)行正常分解代謝所生成的特殊中間產(chǎn)物，包括有乙酰乙酸(acetoacetic acid約占30%)，β-羥丁酸(βhydroxybutyric acid約占70%)和極少量的丙酮(acetone)。

正常人血液中酮體含量極少(約為0.8?.0mg/dl,0.22mM)，這是人體利用脂肪氧化供能的正常現(xiàn)象。

但在某些生理情況(饑餓、禁食)或病理情況下(如糖尿病 )，糖的來源或氧化供能障礙，脂動員增強(qiáng)，脂肪酸就成了人體的主要供能物質(zhì)。

若肝中合成酮體的量超過肝外組織利用酮體的能力，二者之間失去平衡，血中濃度就會過高，導(dǎo)致酮血癥(acetonemia)和酮尿癥(acetonuria)。乙酰乙酸和β-羥丁酸都是酸性物質(zhì)，因此酮體在體內(nèi)大量堆積還會引起酸中毒。

1.酮體的生成過程：

酮體是在肝細(xì)胞線粒體中生成的，其生成原料是脂肪酸β-氧化生成的乙酰CoA。

首先是二分子乙酰CoA在硫解酶作用下脫去一分子輔酶A，生成乙酰乙酰CoA。

在3－羥－3－甲基戊二酰CoA(hydroxy methyl glutarylCoA,HMGCoA)合成酶催化下，乙酰乙酰CoA再與一分子乙酰CoA反應(yīng)，生成HMGCoA，并釋放出一分子輔酶。這一步反應(yīng)是酮體生成的限速步驟。

HMG-CoA裂解酶催化HMG-CoA生成乙酰乙酸和乙酰CoA，后者可再用于酮體的合成。

線粒體中的β－羥丁酸脫氫酶催化乙酰乙酸加氫還原（NADH+H+作供氫體），生成β-羥丁酸，此還原速度決定于線粒體中[NADH+H+]/[NAD+]的比值，少量乙棧酸可自行脫羧生成丙酮。

上述酮體生成過程實際上是一個循環(huán)過程，又稱為雷寧循環(huán)(lynen cycle)，兩個分子乙酰CoA通過此循環(huán)生成一分子乙酰乙酸。

酮體生成后迅速透過肝線粒體膜和細(xì)胞膜進(jìn)入血液，轉(zhuǎn)運至肝外組織利用。

2.酮體的利用過程

骨骼肌、心肌和腎臟中有琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶(succinylCoa thiophorase)，在琥珀酰CoA存在時，此酶催化乙酰乙酸活化生成乙酰乙酰CoA。

心肌、腎臟和腦中還有硫激酶，在有ATP和輔酶T存在時，此酶催化乙酰化酸活化成乙酰乙酰CoA。

經(jīng)上述兩種酶催化生成的乙酰乙酰CoA在硫解酶作用下，分解成兩分子乙酰CoA，乙酰CoA主要進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化分解。

丙酮除隨尿排出外，有一部分直接從肺呼出，代謝上不占重要地位，肝外組織利用乙酰乙酸和β-羥丁酸的過程可用下圖表示。

肝細(xì)胞中沒有琥珀酰CoA轉(zhuǎn)硫酶和乙酰乙酸硫激酶，所以肝細(xì)胞不能利用酮體。

肝外組織利用酮體的量與動脈血中酮體濃度成正比，自中酮體濃度達(dá)70mg/dl時，肝外組織的利用能力達(dá)到飽和。

腎酮閾亦為70mg/dl，血中酮體濃度超過此值，酮體經(jīng)腎小球的濾過量超過腎小管的重吸收能力，出現(xiàn)酮尿癥。

腦組織利用酮體的能力與血糖水平有關(guān)，只有血糖水平降低時才利用酮體。

3.酮體生成的意義

(1)酮體易運輸：長鏈脂肪酸穿過線粒體內(nèi)膜需要載體肉毒堿轉(zhuǎn)運，脂肪酸在血中轉(zhuǎn)運需要與白蛋白結(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，就減少了對葡萄糖的需求，以保證腦組織、紅細(xì)胞對葡萄糖的需要。

腦組織不能利用長鏈脂肪酸，但在饑餓時可利用酮體供能，饑餓5?周時酮體供能可多達(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。

北京天優(yōu)福康生物科技有限公司

服務(wù)熱線：400-860-6160

聯(lián)系電話/微信：13718308763

QQ:2136615612 3317607072