Beta-羟基丁酸
来自医学百科
117.129.66.133（讨论）2025年12月26日 (五) 14:48的版本 （建立内容为“<div style="padding: 0 4%; line-height: 1.6; color: #334155;"> '''$\beta$-羟基丁酸'''（$\beta$-Hydroxybutyrate, 3-Hydroxybutyric acid），是一种在肝…”的新页面）
$\beta$-羟基丁酸（$\beta$-Hydroxybutyrate, 3-Hydroxybutyric acid），是一种在肝脏中由脂肪酸氧化产生的有机化合物。它是人体在饥饿、长时间运动或执行 **生酮饮食** 时产生的主要酮体，约占循环酮体总量的 **70%-80%**。在**最新研究进展**中，$\beta$-羟基丁酸已不再仅仅被视为一种“备用燃料”，而被定义为一种强效的**内源性信号分子**。它通过调节 **AMPK** 信号通路、抑制炎症小体以及作为组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制剂，在 **长寿医学** 和针对 **肿瘤代谢重编程** 的干预中发挥核心作用。
生物合成与代谢路径
$\beta$-羟基丁酸主要在肝脏线粒体中合成，其过程受胰岛素和胰高血糖素比例的严格调控：
1. **酮体生成 (Ketogenesis)**：当血糖降低时，脂肪动员产生大量脂肪酸。脂肪酸经 $\beta$-氧化生成乙酰辅酶 A (Acetyl-CoA)。 2. **酶促反应**：两分子 Acetyl-CoA 经 HMG-CoA 合酶等一系列酶促反应生成乙酰乙酸，随后在 $\beta$-羟基丁酸脱氢酶的作用下，消耗 NADH 还原为 **$\beta$-羟基丁酸**。 3. **外周利用 (Ketolysis)**：$\beta$-HB 释放入血后，通过单羧酸转运蛋白 (MCTs) 进入心、脑、肌肉等组织，重新转化为 Acetyl-CoA 进入三羧酸循环（TCA）产生 ATP。
核心机制：作为信号分子的多重角色
除了作为高效燃料，$\beta$-HB 在细胞水平上的调控作用是其抗衰老研究的核心：
- **表观遗传调控**：$\beta$-HB 是内源性 **HDAC 抑制剂**。通过抑制组蛋白去乙酰化酶，它能增加组蛋白乙酰化水平，从而上调某些保护性基因（如 FOXO3A）的表达，增强细胞抗应激能力，这与 **长寿医学** 的核心理念一致。
- **抗炎作用**：$\beta$-HB 能够直接抑制 **NLRP3 炎症小体**。通过减少促炎细胞因子（如 IL-1$\beta$）的释放，它在缓解肥胖、代谢综合征及神经退行性疾病的慢性炎症中具有显著意义。
- **调节 细胞自噬**：通过激活 **AMPK** 并间接抑制 **mTORC1**，$\beta$-HB 诱导细胞启动清理程序，维持 **蛋白质稳态**。
临床与科研价值
| 领域 | 作用描述 | 最新研究方向 |
|---|---|---|
| **代谢性疾病** | 降低胰岛素抵抗，通过 **生酮饮食** 逆转 2 型糖尿病。 | 针对 **慢性病管理** 的酮体盐补充剂研发。 |
| **肿瘤辅助治疗** | 利用肿瘤细胞的“代谢刚性”，通过低糖高酮环境削弱其生存能力。 | 协同 **瓦博格效应** 抑制剂增强放化疗敏感性。 |
| **神经保护** | 为葡萄糖摄取受损的神经元提供替代动力，减轻氧化损伤。 | 在阿尔茨海默病（AD）中的临床干预试验。 |
参看
参考文献
- [1] **Newman JC**, Verdin E. **$\beta$-Hydroxybutyrate: A Signaling Metabolite.** Annual Review of Nutrition. 2017.
- 【评析】**：详尽定义了 $\beta$-HB 作为信号分子的现代生物学角色。
- [2] **Youm YH**, et al. **The ketone metabolite $\beta$-hydroxybutyrate blocks NLRP3 inflammasome-mediated inflammatory disease.** Nature Medicine. 2015.
- 【评析】**：揭示了酮体抗炎作用的分子机制。
- [3] **Shimazu T**, et al. **Suppression of Oxidative Stress by $\beta$-Hydroxybutyrate, an Endogenous Histone Deacetylase Inhibitor.** Science. 2013.
- 【评析】**：首次发现 $\beta$-HB 能够作为内源性 HDAC 抑制剂。