ケトン体生成と利用

定義

ケトン体生成は肝ミトコンドリアでアセチルCoAからアセト酢酸、βヒドロキシ酪酸、アセトンを作る過程、ケトン体利用は肝外組織がこれらをアセチルCoAへ戻して酸化する過程である。

イメージ

脂肪酸を直接運びにくい脳などへ、肝が水に溶ける小型燃料へ詰め替えて配送する仕組みである。肝は発送工場だが、自分で荷物を使うための最後の酵素を持たない。

仕組み

絶食やインスリン不足で脂肪分解と肝β酸化が進むと、アセチルCoAとNADHが増える。オキサロ酢酸が糖新生へ使われTCA回路容量が低下すると、アセチルCoAはHMG-CoAシンターゼを介してケトン体へ向かう。βヒドロキシ酪酸/アセト酢酸比は肝ミトコンドリアNADH/NAD+比を反映する。肝外組織ではSCOTがアセト酢酸をアセトアセチルCoAへ変え、2アセチルCoAとしてTCA回路へ送る。肝はSCOTを欠き、赤血球はミトコンドリアを欠くため利用できない。長期絶食では脳利用が増え、糖新生用アミノ酸を節約する。

例

数日以上の絶食では血中ケトン体が上昇し、脳が一部を燃料として使うため筋蛋白分解が抑えられる。インスリン欠乏が強いと産生が制御を超え、代謝性アシドーシスへ進み得る。