酮体代谢及酮体的多种生理功能|酮体代谢及酮体的多种生理功能介绍脂解产生的乙酰辅酶A除了进入

脂解产生的乙酰辅酶A除了进入三羧酸循环氧化之外，还可以在肝脏中合成酮体（ketone body）。酮体指乙酰乙酸、-羟基丁酸和丙酮这三种物质。
酮体主要是在缺乏葡萄糖时作为肝外组织的能源物质。心脏和肾上腺皮质主要以酮体作燃料，骨骼肌也可利用酮体，脑在平时利用葡萄糖，但在饥饿时会将酮体作为主要燃料，将珍贵的葡萄糖留给红细胞。在某些病理条件下（如糖尿病等），也会生成大量酮体。
酮体的合成首先是两个乙酰辅酶A缩合生成乙酰乙酰辅酶A 。这个反应可以看作-氧化最后一步的逆转，但所用的酶是另外一个酶，线粒体乙酰乙酰辅酶A硫解酶（mThiolase），或称乙酰辅酶A乙酰转移酶（acetyl-CoA acetyltransferase），由ACAT1基因编码。这样有利于两个过程的分别调控。

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酮体的合成
乙酰乙酰辅酶A再与第三个乙酰辅酶A缩合，就生成-羟基–甲基戊二酰辅酶A（HMG-CoA）。催化的酶是HMG辅酶A合酶，由HMGCS2基因编码。这两步反应与胆固醇合成的起始反应相同，但后者在细胞质中进行，所以负责催化的是胞浆同工酶（ACAT2和HMGCS1）。
HMG-CoA裂解酶（HMGCL）将其裂解，生成乙酰-CoA和乙酰乙酸（AcAc或AA）。这是酮体合成的限速步骤。另外， HMGCL还参与亮氨酸的碳架氧化。
D–羟丁酸脱氢酶（BDH1）催化乙酰乙酸的还原，生成羟丁酸（BHB或OHB），反应可逆，不催化L-型底物。乙酰乙酸可以自发或由乙酰乙酸脱羧酶催化脱羧，生成丙酮。
酮体可通过自由扩散或由单羧酸转运蛋白1（MCT1）或MCT2转运出线粒体，二者分别由SLC16A1和SLC16A7基因编码。
BHB比AA更稳定，所以是血液中最主要的酮体。人体BHB的基础血清水平在M范围，但禁食12-16小时后会上升到几百M ，禁食2天后达到1-2 mM ，长期饥饿可达到6-8 mM（Trends Endocrinol Metab. 2014 Jan;25(1):42-52.）。
酮体被肝外组织吸收后，有两条代谢途径。一条是进入线粒体氧化分解，称为氧化代谢命运，这是其主要代谢方式；另一条是在细胞质中参加脂合成，称为非氧化代谢命运。
BHB可由BDH1重新氧化生成乙酰乙酸，然后生成乙酰乙酰辅酶A ，再通过-氧化和三羧酸循环提供能量。生成乙酰乙酰辅酶A是酮体利用的限速步骤，线粒体中所用的酶是3-酮脂酰辅酶A转移酶1（OXCT1），也称为琥珀酰辅酶A：酮脂酰辅酶A转移酶（SCOT）。

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酮体的氧化代谢
这是一个辅酶A的交换反应，好处在于不需要消耗ATP ，由三羧酸循环提供琥珀酰辅酶A 。但其平衡有利于逆反应，需要靠酮体的不断消耗来推动。SCOT在肝脏以外的所有线粒体中均有表达，这也是肝脏能不断输出酮体的原因。