b-羟丁酸

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β-羟丁酸结构简式

β-羟丁酸结构简式β-羟丁酸，也被称为3-羟丁酸，是一种有机化合物，化学式为C4H8O3，结构式简式为HOCH2CH2CH2COOH。

β-羟丁酸是一个具有重要生物活性的化合物，对人体具有一定的药理和生理作用。

它广泛存在于自然界中，包括植物、动物和微生物体内。

举例来说，β-羟丁酸是某些植物的新陈代谢产物，也是人体内某些代谢途径中的中间产物。

β-羟丁酸的结构中有一个羟基和一个羧基，所以它既具有醇的性质，也具有酸的性质。

具体来说，羟基能够发生酯化反应，而羧基能够发生酯或酰胺的形成反应。

因此，β-羟丁酸在生物体内能够和其他代谢产物进行多种反应，参与多种生物代谢过程。

作为一种重要的代谢产物，β-羟丁酸参与了人体中的能量代谢和物质代谢过程。

在能量代谢中，β-羟丁酸能够通过β-氧化反应在线粒体中被进一步氧化为丙酮酸，产生大量的能量。

在物质代谢中，β-羟丁酸能够参与到糖代谢、脂肪代谢和蛋白质代谢等许多重要生化反应中。

另外，β-羟丁酸还具有一定的药理作用。

研究发现，β-羟丁酸在调控血糖、降脂、保护心脏等方面具有一定的效果。

例如，一些研究表明，β-羟丁酸能够通过促进胰岛素分泌，调节血糖水平。

此外，β-羟丁酸还能够促进脂肪酸氧化，降低血脂水平，预防血管疾病的发生。

对于心脏，研究发现β-羟丁酸能够减少心脏损伤，提高心脏功能。

除了参与代谢和具有药理作用外，β-羟丁酸还被广泛应用于食品工业中。

作为一种食品酸味剂，β-羟丁酸具有酸味柔和、保湿性佳等特点，常被添加到食品和饮料中，用于提鲜、增酸和保鲜等目的。

此外，由于β-羟丁酸的化学结构稳定，它还常常被用作生物医学领域中的试剂或载体，用于制备新的药物或进行药物传递。

总结起来，β-羟丁酸是一种具有重要生物活性的有机化合物。

它参与人体的能量代谢和物质代谢过程，具有药理作用，广泛应用于食品工业和生物医学领域。

随着科学技术的发展，对于β-羟丁酸的研究将会更加深入，我们相信将会发现更多关于β-羟丁酸的神奇之处。

聚-β-羟丁酸(PHB)的生产

面对日益严峻的资源和环境问题,走可持续发展道路,就要研究开发可自然降解的新材料. PHB是微生物合成型降解材料中的典型代表,具有良好的生物降解性,分解产物可全部为生物利用,目前研究较为深入并初步进入商品化阶段.
二,国内外研究现状
对 PHB的研究始于上世纪初期.1926 年, 法国巴斯德研究所Lemoigne 首次从巨大芽孢杆菌(Bail2lus megatheriucm)细胞中发现并分离提取了 PHB.20世纪70年代后,因石油危机和环保运动,PHB 开始受到重视.英国帝国化学公司 ICI是世界上最早商品化生产 PHB 的厂家.1981 年该公司采用真养产碱杆(Alcaigeneseutrophus) 的一个突变株,成功地运用单细胞蛋白的发酵装置,以糖和丙酸为主要碳源,首先生产出工业化商品 PHBV ,命名为 Biopol.
三,投资,产值,可行性投资,产值,
根据已有试验的生产水平,一个年产500吨PHB的工厂,50 m3的发酵罐3台,配备相应的水,电,汽,气, 下游加工设备及2000m2的生产车间,建厂需一年左右, 约需投资2000万元.按国际上PHB的现行价格10美元/ kg计算,年产值为4000万元,而依据我们试验结果估算的生产成本为40元/kg,企业每年获得利税2000万元. 若将用于组织工程材料的共聚体[P(HB-co-HH)],[P( HB-co-HO)]投入小规模生产,一个年产22吨P(HB-coHH)或P(HB-co-HO)的工厂,需5 m3的发酵罐3台,配备相应的水,电,汽,气,下游加工设备及500 m2的生产车间,约需投资170万元左右.倘若产品质量达到美国 FAD规定的医学组织工程使用的标准,出厂值以125美元 /kg计算,年产值为2200万元人民币.生产成本不超过为 100元/kg,企业每年获得利税1980万元.

β-羟丁酸测定试剂盒(β-羟丁酸脱氢酶法)产品技术要求九强

β-羟丁酸测定试剂盒（β-羟丁酸脱氢酶法）适用范围：用于体外定量测定人血清或血浆中β-羟丁酸（β-Hb）的含量。

1.1 包装规格包装规格见表1。

表1 包装规格1.2 组成成分组成成分见表2。

表2 组成成分2.1 外观试剂1为无色澄清液体，目测不得有任何沉淀及絮状悬浮物；试剂2为淡黄色澄清液体，目测不得有任何沉淀及絮状悬浮物；校准品为无色澄清液体，目测不得有任何沉淀及絮状悬浮物；质控品为黄色粉末状物质，复溶后为淡黄色或黄色液体，目测不得有任何沉淀及絮状悬浮物。

试剂盒标签标识清晰，外包装完整无损。

2.2 净含量试剂的净含量应不少于标称量。

2.3 试剂空白吸光度A340nm下测定空白吸光度应≤ 0.1000。

2.4 准确度与已上市产品进行比对试验：在[0.2，4.5] mmol/L区间内，相关系数r≥0.975，在[0.2，1.5] mmol/L区间内测定的偏差应不超过±0.15mmol/L，在（1.5，4.5] mmol/L区间内测定的偏差应不超过±10%。

2.5 分析灵敏度样本浓度为1.0mmol/L时，其吸光度变化率在0.0150～0.0450之间。

2.6 线性范围在[0.2，4.5] mmol/L区间内，线性相关系数r≥0.99，在[0.2，1.5] mmol/L区间内测定的偏差应不超过±0.15mmol/L，在（1.5，4.5] mmol/L区间内测定的偏差应不超过±10%。

2.7 测量精密度2.7.1 重复性对不同浓度的同一血清样本或质控品重复测定10次，其测定值的变异系数（CV％）应不大于5％。

2.7.2 批间差随机抽取三批试剂盒的批间相对极差（R）应不大于10%。

2.8 瓶间精密度质控品的瓶间精密度应≤10%。

2.9 稳定性2.9.1 试剂稳定性试剂盒在2℃～8℃密封避光保存，有效期为18个月。

在试剂盒有效期满后一个月以内，应符合2.1、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7.1的要求。

床旁末梢血酮（β-_羟丁酸）检测在儿童糖尿病中的临床应用

医学食疗与健康 2023年1月上第21卷第1期·论著·床旁末梢血酮（β-羟丁酸）检测在儿童糖尿病中的临床应用＊杨伟　林琴△　张云辉（重庆医科大学附属儿童医院内分泌科儿童发育疾病研究教育部重点实验室国家儿童健康与疾病临床医学研究中心儿童发育重大疾病国家国际科技合作基地儿科学重庆市重点实验室，重庆　40014）【摘要】目的：探讨床旁检测技术（Point-of-Care Test，POCT）末梢血血酮在儿童糖尿病中的临床应用的可行性。

方法：回顾性收集2020年7月至2021年5月我院内分泌科收治的107例儿童糖尿病。

应用快速血酮检测仪检测末梢血血酮水平，并同步收集静脉血酮、采集尿液作尿酮体检测。

分析POCT末梢血酮与静脉血酮及尿酮体的相关性，将三者结果做阴阳性符合率以及总体符合率分析，评估床旁POCT末梢血血酮检测方法的准确性，分析POCT末梢血酮及静脉血酮、尿酮体对儿童糖尿病酮症（Diabetic ketosis，DK）诊断的价值及一致性。

结果：末梢血血酮与静脉血酮相关系数r=0.958（P＜0.05）；末梢血血酮检测与静脉血血酮检测诊断DK一致性为85.05%；末梢血血酮与尿酮相关系数r=0.725（P＜0.05），末梢血血酮检测与尿酮检测诊断DK一致性为79.05% ；末梢血血酮与静脉血血酮比对的阳性符合率为96.43%，阴性符合率为100%，总体符合率为97.20%；末梢血血酮与尿酮比对的阳性符合率为100%，阴性符合率为78.13%，总体符合率为93.33%。

结论：POCT末梢血血酮与静脉血血酮相关性分析有统计学意义，相关性显著；与尿酮结果相关性分析有统计学意义，比对也有一定的正相关。

POCT末梢血血酮检测具有敏感性、及时性、便捷性和准确性，对儿童糖尿病临床诊断及治疗有更好的辅助意义，值得临床推广。

【关键词】床旁检测技术（POCT）；儿童糖尿病；血酮；尿酮体；临床应用【中图分类号】R725.8　【文献标识码】A　【文章编号】2096-5249（2023）01-0009-03酮体（Ketone bodies）检测是诊断糖尿病酮症（Diabetic ketosis，DK）的主要手段，目前国内主要使用尿或静脉血检查酮体，其中β-羟丁酸（β-hydroxybutyric acid，β-HBA）是静脉血中酮体的主要检测物质[1]。

β-羟丁酸测定试剂盒(β-羟丁酸脱氢酶法)产品技术要求beijian

β-羟丁酸测定试剂盒（β-羟丁酸脱氢酶法）适用范围：本产品用于体外定量测定人血清中β-羟丁酸的含量。

1.1 规格具体产品规格见下表:1.2 组成成分试剂1：Tris缓冲液 100mmol/Lβ-羟丁酸脱氢酶 0.15KU/L黄递酶 1KU/L试剂2：MES缓冲液 100mmol/LNAD+ 2.5mmol/LINT 20mmol/L草酸盐 20mmol/L2.1 外观2.1.1 外包装完整无破损；2.1.2 试剂1：无色澄清透明无杂质液体；2.1.3 试剂2：无色或淡黄色澄清透明无杂质液体。

2.2 净含量净含量不低于标示值。

2.3 试剂空白吸光度在主波长505nm、副波长700nm、37℃条件下，试剂空白吸光度不大于0.4。

2.4 线性2.4.1 线性范围[0.10，4.50]mmol/L，相关系数r＞0.990。

2.4.2 线性偏差(0.80，4.50]mmol/L线性范围内，相对偏差不超过±25%；[0.10，0.80]mmol/L线性范围内，绝对偏差不超过±0.20mmol/L。

2.5 分析灵敏度检测浓度为1.07mmol/L的样本时，吸光度变化不小于0.01。

2.6 重复性测试高、低浓度的新鲜人血清或质控品，重复测试至少10次，高值：CV≤10%；低值：CV≤15%。

2.7 批间差用三个不同批号的试剂测试同一样本，重复测试3次，相对极差R≤10%。

2.8 准确度回收率在85%～115%范围内。

2.9 稳定性原包装试剂2～8℃避光储存，有效期12个月。

效期后1个月产品符合2.3、2.4和2.8的要求。

β-羟丁酸测定试剂盒(β-羟丁酸脱氢酶法)产品技术要求万泰德瑞

β-羟丁酸测定试剂盒（β-羟丁酸脱氢酶法）适用范围：用于体外定量测定人血清中β-羟丁酸的含量。

1.1包装规格1)试剂1：30mL×1、试剂2：30mL×1；2)试剂1：30mL×3、试剂2：30mL×3；3)试剂1：40mL×1、试剂2：20mL×1；4)试剂1：40mL×3、试剂2：20mL×3；5)试剂1：45mL×1、试剂2：15mL×1；6)试剂1：45mL×3、试剂2：15mL×3；7)试剂1：48mL×1、试剂2：12mL×1；8)试剂1：48mL×3、试剂2：12mL×3；9)试剂1：50mL×1、试剂2：10mL×1；10)试剂1：50mL×3、试剂2：10mL×3；校准品：1.0mL×1（选配）；质控品水平1：0.5mL×1（选配）；质控品水平2：0.5mL×1（选配）。

1.2组成成分试剂1：Tris缓冲液（pH4.0）100mmol/L草酸铵20 mmol/L氧化型辅酶I 2.5 mmol/L 试剂2：Tris缓冲液（pH9.0）100mmol/Lβ-羟丁酸脱氢酶 1KU/L校准品：β-羟丁酸、Tris缓冲液、人血清（含量≥5%），（目标浓度范围：480μmol/L-720μmol/L）批特异，具体浓度见瓶签；质控品：β-羟丁酸、Tris缓冲液、人血清（含量≥5%），（质控品水平1靶值范围：160μmol/L-240μmol/L，质控品水平2靶值范围：960μmol/L-1440μmol/L）批特异，具体浓度见瓶签。

2.1外观试剂1：无色至浅粉色澄清液体；试剂2：无色至浅粉色澄清液体。

校准品：无色或黄色液体；质控品：无色或黄色液体。

2.2装量应不低于标示装量。

β-羟丁酸介导的表观遗传修饰及其调节炎症反应分子机制研究进展

畜牧兽医学报 2023,54(10):4095-4104A c t a V e t e r i n a r i a e t Z o o t e c h n i c a S i n i c ad o i :10.11843/j.i s s n .0366-6964.2023.10.009开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):β-羟丁酸介导的表观遗传修饰及其调节炎症反应分子机制研究进展戴伶俐1,3,刘在霞1,郭丽丽2,杨彦达1,常晨城1,王宇4,石彩霞1,王玉珍2,张文广1,2*(1.内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特010018;2.内蒙古农业大学生命科学学院,呼和浩特010018;3.内蒙古自治区农牧业科学院,呼和浩特010031;4.内蒙古农业大学兽医学院,呼和浩特010018)摘要:围产期奶牛经历不同程度的能量负平衡状态,严重的能量负平衡导致奶牛酮病,血液酮体浓度异常升高,降低奶牛的生产性能,并且常发生炎症性疾病㊂β-羟丁酸(β-h y d r o x y b u t y r a t e ,B H B A )是主要的酮体分子,B H B A 不仅可以作为能量物质供能,还能够介导表观遗传修饰调控基因转录表达,也能够作为信号分子与相应的受体结合,调控炎症反应㊂B H B A 将外界环境变化与细胞功能改变联系起来,影响疾病进程㊂本文从B H B A 信号传导角度进行综述,重点阐述B H B A 影响表观遗传修饰改变基因转录调控,探讨了对炎症反应调节的分子机制,以期为代谢与炎症的研究提供新思路㊂关键词:β-羟丁酸;表观遗传修饰;炎症;代谢中图分类号:S 852.2 文献标志码:A 文章编号:0366-6964(2023)10-4095-10收稿日期:2022-12-19基金项目:内蒙古自治区直属高校基本科研业务项目(R Z 2200001019);内蒙古自治区自然科学基金重大项目(2021Z D 05);内蒙古自治区科技计划(2021G G 0025;2021G G 0008);内蒙古农业大学动物科学学院标志性成果专项资金项目(B Z C G 201903)作者简介:戴伶俐(1983-),女,黑龙江大庆人,博士生,主要从事功能基因组与天然免疫研究,E -m a i l :l i n gl i 20022006@s i n a .c o m *通信作者:张文广,主要从事牛羊基因组育种㊁生物信息学㊁人工智能及农业信息化等方面的研究,E -m a i l :w e n g u a n g z h a n g@i m a u .e d u .c n β-H y d r o x y b u t y r a t e M e d i a t e d E p i g e n e t i c M o d i f i c a t i o n a n d I t s M o l e c u l a r M e c h a n i s m o f R e g u l a t i n g In f l a m m a t i o n D A I L i n g l i 1,3,L I U Z a i x i a 1,G U O L i l i 2,Y A N G Y a n d a 1,C H A N G C h e n c h e n g 1,WA N G Yu 4,S H I C a i x i a 1,WA N G Y u z h e n 2,Z H A N G W e n g u a n g1,2*(1.C o l l e g e o f A n i m a l S c i e n c e ,I n n e r M o n g o l i a A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,H o h h o t 010018,C h i n a ;2.C o l l e g e o f L i f e S c i e n c e ,I n n e r M o n g o l i a A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,H o h h o t 010018,C h i n a ;3.I n n e r M o n g o l i a A c a d e m y o f A g r i c u l t u r e a n d A n i m a l H u s b a n d r y Sc i e n c e s ,H o h h o t 010031,C h i n a ;4.C o l l e g e o f V e t e r i n a r y M ed i c i ne ,I n n e r M o n g o l i a A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,H o h h o t 010018,C h i n a )A b s t r a c t :D a i r y c o w s e x p e r i e n c e v a r y i n g d e g r e e s o f n e g a t i v e e n e r g y b a l a n c e d u r i n g th e p e r i n a t a l p e r i o d .S e v e r e n e g a t i v e e n e r g y b a l a n c e l e a d s t o k e t o s i s ,a b n o r m a l l y e l e v a t e d b l o o d k e t o n e b o d yc o n c e n t r a t i o n ,r ed u ce d p e rf o r m a n c e ,a n d o f t e n i n f l a mm a t o r y d i s e a s e s i n d a i r y c o w s .β-h y d r o x y -b u t y r a t e (B H B A )i s a m a j o r k e t o n e m o l e c u l e .B H B A n o t o n l y a c t s a s a n e n e r g y so u r c e ,b u t a l s o m e d i a t e s e p i g e n e t i c m o d i f i c a t i o n s t h a t r e g u l a t e g e n e t r a n s c r i p t i o n a n d e x pr e s s i o n ,a n d c a n a c t a s a s i g n a l i n g m o l e c u l e t h a t b i n d s t o t h e c o r r e s p o n d i n g r e c e p t o r t o r e g u l a t e t h e i n f l a mm a t o r yr e s p o n s e .B H B A l i n k s c h a n g e s i n t h e e x t e r n a l e n v i r o n m e n t t o c h a n ge s i n c e l lf u n c t i o n a n d a f f e c t s d i s e a s e p r o c e s s e s .T h i s r e v i e w o f B H B A s i gn a l t r a n s d u c t i o n f o c u s e s o n t h e e f f e c t o f B H B A o n e p i g e n e t i c m o d i f i c a t i o n t o a l t e r g e n e t r a n s c r i p t i o n r e g u l a t i o n ,a n d e x pl o r e s t h e m o l e c u l a r m e c h a -畜牧兽医学报54卷n i s m s o f B H B A i n t h e r e g u l a t i o n o f i n f l a mm a t o r y r e s p o n s e,w i t h t h e a i m o f p r o v i d i n g n e w i d e a s f o r t h e s t u d y o f m e t a b o l i s m a n d i n f l a mm a t i o n.K e y w o r d s:β-h y d r o x y b u t y r a t e;e p i g e n e t i c m o d i f i c a t i o n;i n f l a mm a t i o n;m e t a b o l i s m*C o r r e s p o n d i n g a u t h o r:Z H A N G W e n g u a n g,E-m a i l:w e n g u a n g z h a n g@i m a u.e d u.c n奶牛酮病(k e t o s i s)是围产期奶牛常见的代谢性疾病[1-2]㊂围产期奶牛由于受孕晚期激素变化㊁胎儿迅速增长㊁分娩㊁泌乳等高耗能生理应激,同时食欲下降㊁营养摄入不足,因能量入不敷出而导致能量负平衡,严重的能量负平衡将导致血酮升高,演变为亚临床酮病或临床酮病[3]㊂奶牛酮病显著降低奶牛泌乳量和乳品质,降低繁殖效率,也会增加皱胃移位㊁跛行和子宫炎的风险,常造成较为严重的经济损失[4]㊂哺乳动物在营养充足㊁休息的条件下,以葡萄糖作为主要的能量物质,保证机体正常生命活动㊂然而,在自然环境中,长期的食物供应受限㊁能量物质摄入不足和适度的体力活动会显著改变血糖水平,导致基本生理功能更加依赖脂肪酸代谢[5]㊂例如,长时间的禁食和耐力锻炼会导致血糖水平下降,脂肪组织来源的脂肪酸的β氧化,肝吸收并将脂肪酸转化为酮体,同时导致酮体增加,主要是β-羟丁酸(β-h y d r o x y b u t y r a t e,B H B A)和乙酰乙酸㊂此外,喂养高脂肪㊁低碳水化合物生酮饮食的动物(k e t o g e n-e s i s d i e t,K D)或处于能量负平衡的围产期奶牛,肝脏加强生成酮体,然后输出到几乎所有的肝外身体组织,在肝外组织主要通过线粒体代谢转化为乙酰辅酶A进入三羧酸循环,最终产生能量货币三磷酸腺苷(A T P)[6-7]㊂近年来的研究表明B H B A不仅是一种能量物质,而且在细胞表面和细胞内具有其受体分子,介导多种信号传导功能,可以影响基因表达㊁脂质代谢㊁神经元功能,还能够调控炎症反应[6,8],例如激活羟基羧酸受体2(h y d r o x y-c a r b o x-y l i c a c i d r e c e p t o r2,H C A2)[9]和核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(N L R f a m i l y p y r i n d o m a i n c o n-t a i n i n g3,N L R P3)炎症小体[10],从而阻断炎症中间体的合成㊂此外,组蛋白赖氨酸β-羟基丁基化修饰是一种新发现的表观遗传修饰形式[11],B H B A介导的表观遗传修饰参与重要的细胞生理和代谢调节㊂结合近年来对B H B A的相关研究,本文就B H B A 作为信号分子对表观遗传修饰影响㊁调控炎症作用机制进行综述,以期为科研工作者研究代谢与炎症作用机制提供参考和借鉴,为药物开发㊁疾病治疗㊁奶牛酮病的防治提供新思路㊂1B H B A生成与利用B H B A是酮体的重要组成分子,能量限制㊁生酮饮食㊁能量负平衡均能够促使机体脂肪动员㊁脂解,通过肝生酮作用(k e t o g e n e s i s)最终产生B H B A㊂脂肪动员生成的脂肪酸经过β氧化,在线粒体内最终生成乙酰辅酶A(a c e t y l-C o A)㊂为维持血糖浓度,肝细胞加速糖原异生,大量草酰乙酸进入糖原异生途径,而草酰乙酸是三羧酸循环开始的必要化合物,其缺少导致脂肪酸生成的乙酰辅酶A无法进入三羧酸循环从而进入生成酮体途径[12]㊂乙酰辅酶A在乙酰基转移酶(a c e t y l-C o A a c e t y l t r a n s f e r a s e1, A C A T1)的催化下形成乙酰乙酰辅酶A,再通过3-羟甲基戊二酰(HMG)-辅酶A合成酶(m i t o c h o n-d r i a l h y d r o x y m e t h y l g l u t a r y l-C o A s y n t h a s e, HMG C S2)的作用下生成3-羟甲基戊二酰-辅酶A (3-h y d r o x y-3-m e t h y l g l u t a r y l-C o A,HM G-C o A)㊂HMG-C o A裂解酶将HMG-C o A裂解形成乙酰辅酶A和乙酰乙酸㊂乙酰乙酸在D-3-羟基丁酸脱氢酶(β-h y d r o x y b u t y r a t e d e h y d r o g e n a s e,BD H1)作用下,还原为B H B A(图1)㊂HMG C S2是生成B H B A 必须酶,也是酮体生成的限速步骤,该酶主要存在于肝细胞中,因此B H B A主要在肝脏内生成㊂由于肝细胞内缺乏酮解作用(k e t o l y s i s)的关键酶,肝细胞生成的B H B A转运至肝细胞外随血液进入肝外组织细胞内被氧化利用㊂B H B A经过膜转运蛋白M C T1/2由肝进入血液循环至外周组织细胞内,经B D H1酶作用氧化为乙酰乙酸㊂随后,在S C O T转移酶(s u c c i n y l-C o A:3-k e t o a c i d-C o A t r a n s f e r a s e,S C O T)作用下乙酰乙酸转变为乙酰乙酰辅酶A,该步骤为酮解作用的限速步骤,由于肝细胞不表达S C O T,因此不能利用B H B A,只能运输至肝外作为能量物质供能,是机体的一种自我保护机制,在能量匮乏状态下,尽量为肝外组织提供能量以满足基本代谢需求,维持基本生命活动㊂最后, A C A T1催化乙酰乙酰辅酶A生成的乙酰辅酶A 进入三羧酸循环,最终产生A T P为细胞提供能量(图1)㊂B H B A的生成与利用是机体在应对能量短690410期戴伶俐等:β-羟丁酸介导的表观遗传修饰及其调节炎症反应分子机制研究进展缺情况下,维持机体基本生命活动的生理性反应,但是如果机体长期处于能量负平衡状态,未能及时纠正,B H B A在体内蓄积而导致高酮血症,导致机体产生病理反应,严重者将危及生命㊂图1β-羟丁酸(B H B A)生成与利用[本文图片使用在线绘图软件B i o R e n d e r(h t t p s:ʊa p p.b i o r e n d e r.c o m/)绘制]F i g.1K e t o g e n e s i s a n d k e t o l y s i s o fβ-h y d r o x y b u t y r a t e(B H B A)[T h e i m a g e s i n t h i s a r t i c l e a r e d r e w b y u s i n g t h e o n l i n e d r a w i n gs o f t w a r e B i o R e n d e r(h t t p s:ʊa p p.B i o r e n d e r C o m/)]2B H B A介导表观遗传修饰调控基因转录表达基因表达是一个受多因素调控的复杂过程,表观遗传修饰是基因转录调控的重要组成部分㊂组蛋白是染色体基本结构-核小体中的重要组成部分,其N-末端氨基酸残基可发生乙酰化㊁甲基化㊁磷酸化㊁泛素化㊁多聚A D P糖基化等多种共价修饰作用㊂组蛋白的修饰可通过影响组蛋白与D N A双链的亲和性,从而改变染色质的疏松或凝集状态,或通过影响其它转录因子与结构基因启动子的亲和性来发挥基因调控作用,组蛋白修饰对基因表达的调控有类似D N A遗传密码的调控作用㊂组蛋白赖氨酸乙酰化㊁甲基化修饰目前研究较为深入的两种组蛋白修饰形式,对基因表达调控具有非常重要的作用,已受到广泛关注㊂随着蛋白质修饰和单抗技术的发展,越来越多的新型组蛋白赖氨酸修饰被发现,如琥珀酰化㊁巴豆酰化㊁丙二酰化㊁戊二酰化㊁2-羟基异丁酰化㊁β-羟基丁酰化等[13]㊂长期以来,B H B A仅被认为是能量受限条件下的主要能源物质供能,但近年来的研究表明B H B A可以介导表观遗传修饰发挥其调控基因转录表达的作用㊂2.1B H B A介导组蛋白赖氨酸β羟基丁酰化修饰进而调控基因的转录表达B H B A引起蛋白β羟基丁酰化(β-h y d r o x y b u-t y r y l a t i o n)最早发现于2016年,组蛋白赖氨酸β羟基丁酰化(l y s i n eβ-h y d r o x y b u t y r y l a t i o n,K b h b)是一种新的组蛋白赖氨酸修饰形式,长期禁食㊁链唑霉素(s t r e p t o z o t o c i n)诱导的小鼠糖尿病酮症酸中毒模型中,B H B A升高均能够引起肝细胞组蛋白K b h b修饰㊂目前已鉴定44个组蛋白K b h b位点,这些修饰位点富集于活跃的基因启动子区域[11]㊂组蛋白H3第9位赖氨酸位点K b h b (H3K9b h b)修饰是近年来β羟基丁酰化修饰的研究热点,该修饰位点位于基因转录活跃区域,B H B A 影响H3K9b h b修饰,进而影响基因表达调控㊂由禁食或生酮饮食诱导产生的内源性B H B A和通过注射途径获得外源性B H B A都能够引起组蛋白7904畜牧兽医学报54卷K b h b修饰,抑制或缓解炎症反应㊂生酮饮食诱导小鼠血液B H B A浓度升高,缓解中枢神经的炎症反应,具有抗抑郁作用[14],这种抗抑郁作用与B H B A 诱导的组蛋白β羟基丁酰化修饰有关㊂研究发现小鼠受应激刺激发生抑郁行为,脑部B H B A浓度降低同时H3K9b h b水平也降低,注射B H B A或通过饥饿或生酮饮食提高体内B H B A水平,均能增强H3K9b h b修饰,能够缓解小鼠抑郁行为[15]㊂在糖尿病大鼠模型中,通过静脉注射中高剂量B H B A提高了基质金属蛋白酶-2(m a t r i x m e t a l l o p r o t e i n a s e-2,MM P-2)基因启动子区域H3K9b h b修饰,从而上调Mm p-2基因表达抵抗肾小球硬化症[16],缓解肾小球肾炎㊂B H B A通过改变细胞组蛋白K b h b修饰,调节基因转录,改变细胞炎症反应状态㊂Z h a n g 等[17]研究发现,形成记忆性C D8+T细胞,需要通过生酮作用产生B H B A,使f o x o1和p p a r g c1基因区域组蛋白发生H3K9b h b修饰,提高了转录因子叉头框蛋白O1(f o r k h e a d h o m e o b o x t y p e p r o t e i n O1, F O X O1)和过氧化物酶体增殖物激活受体r辅助因子1α(p e r o x i s o m e p r o l i f e r a t o r-a c t i v a t e d r e c e p t o r-r c o-a c t i v a t o r o1α,P G C1α)表达量,进而上调P C K1表达,促进糖原异生和磷酸戊糖途径,使胞内糖原生成与利用达到平衡状态和维持氧化还原稳态,从而使杀伤性T细胞趋向于形成记忆性T细胞,减缓炎症反应㊂泌乳早期奶牛易发生酮病,代谢紊乱对奶牛繁殖有一定的影响㊂患有酮病的奶牛血液B H B A浓度升高,体内组织蛋白广泛性出现K b h b修饰[18]㊂2022年,S a n g a l l i等[18]采集奶牛卵巢㊁卵丘细胞㊁肝㊁乳腺㊁肾㊁心㊁大脑和成纤维细胞培养物样本,利用针对H3K9b h b残基的抗体进行蛋白质印迹分析以鉴定K b h b,研究结果表明围产期奶牛组织中广泛存在组蛋白H3K9b h b修饰㊂分别用2㊁4和6 mm o l㊃L-1B H B A体外刺激牛成纤维细胞和卵丘细胞,组蛋白H3K9b h b与B H B A处理浓度具有明显的剂量效应㊂研究者们发现高浓度B H B A促进卵丘-卵母细胞复合体的成熟并且强烈诱导H3K9b h b 修饰㊂卵丘细胞的R N A-s e q分析表明,B H B A处理改变了345个基因的表达,下调基因主要参与糖酵解和核糖体组装途径,而上调基因则参与线粒体代谢和卵母细胞发育㊂该研究进一步丰富了酮病对奶牛繁殖力影响的作用机制㊂这提示后续的研究者们可以从奶牛组蛋白H3K9b h b对表型相关基因表达调控研究为切入点,开展奶牛酮病相关的分子机制研究㊂B H B A通过改变组蛋白β羟基丁酰化修饰,调控基因转录表达,进而影响细胞功能或影响细胞表型转变㊂因此,这种新的表观遗传修饰方式作为感应环境变化与基因表达调控的桥梁,具有重要的研究意义㊂2.2B H B A影响组蛋白乙酰化修饰组蛋白乙酰化作用指通过组蛋白乙酰化转移酶(h i s t o n e a c e t y l t r a n s f e r a s,H A T)通在组蛋白赖氨酸残基乙酰化,激活基因转录,而蛋白去乙酰化酶(h i s t o n e e a c e t y l a s e s,H D A C s)使组蛋白去乙酰化,抑制基因转录[19]㊂B H B A是H D A C内源性抑制剂㊂体外细胞学试验显示,H E K293细胞加入B H-B A处理,能够抑制H D C A使组蛋白高度乙酰化㊂小鼠通过注射B H B A,或通过饥饿㊁能量限制方式使体内B H B A水平升高,小鼠组织乙酰化程度增加,在f o x o3a和m t2启动子区域组蛋白乙酰化明显增强,上调了f o x o3a和m t2基因的转录水平,从而增强细胞和组织的抗氧化应激能力[20]㊂由此可见,B H B A可作为内源性H D A C抑制剂发挥抗氧化作用㊂B H B A抑制H D A C具有组织特异性㊂饥饿诱导体内B H B A升高,不同组织乙酰化水平变化有所不同,肾脏组蛋白乙酰化水平上升,肝脏无明显变化㊁心脏呈下降状态[11,21],这表明其调控机制在不同组织可能存在一定差异,有待进一步深入研究㊂酮体B H B A影响奶牛体细胞和胚胎的组蛋白乙酰化修饰,从而影响奶牛胚胎发育㊂奶牛克隆胚胎的早期合子阶段用B H B A处理胚胎会诱导H3K9a c的增加,并且至少持续到囊胚阶段,通过改变基因表达或代谢重编程来应对环境改变带来的损伤[18,22]㊂2.3B H B A影响组蛋白其他修饰形式调控基因转录表达B H B A不仅能够直接引起组蛋白β羟丁酰化修饰,促进组蛋白乙酰化修饰,还能够影响组蛋白的其他修饰形式,如甲基化修饰和泛素化修饰[23-24]㊂在B H B A对脑部影响的研究表明,B H B A可增加海马神经元b d n f启动子I㊁I I㊁I V和V I区域的H3K4m e3甲基化修饰和降低H2A K119u b泛素化修饰的占有率,从而增强脑源性神经营养因子(b r a i n-d e r i v e d n e u r o t r o p h i c f a c t o r,B D N F)的表达㊂进一步研究其作用机制发现,B H B A诱导的H2A K119u b的减少依赖于激活I型钙离子通道,890410期戴伶俐等:β-羟丁酸介导的表观遗传修饰及其调节炎症反应分子机制研究进展而H3K4m e3的增加主要由于B H B A激活c AM P/ P K A信号,促进了转录因子磷酸化环磷腺苷效应元件结合蛋白(p h o s p h o r y l a t e d c AM P r e s p o n s e e l e-m e n t-b i n d i n g p r o t e i n,p-C R E B)和C R E B结合蛋白(C R E B b i n d i n g p r o t e i n,C B P)与b d n f启动子的结合㊂这些结果表明,B H B A调节多个组蛋白修饰以协同调节基因表达和细胞信号传导,这也说明B H-B A具有广泛的调节作用[25-26]㊂尽管B H B A影响组蛋白甲基化修饰和泛素化修饰的研究较少,但是这些结果为未来研究B H B A影响多种表遗传修饰的分子机制奠定了理论基础㊂3B H B A调控炎症作用机制免疫㊁炎症和代谢变化之间的相互作用是一个不断发展的研究领域[27]㊂酮体是机体应激状态下代谢发生改变而产生的,短期内㊁适宜的浓度可维持体内平衡稳态㊂由于酮体B H B A能够缓解脑神经炎性损伤,因此B H B A对炎症的调节机制备受关注㊂但是,B H B A调控炎症反应具有双面性,通过生酮饮食㊁禁食或通过注射给药途径短期内适当提高体内B H B A水平,具有抗炎效果;B H B A在体内浓度过高并且持续时间较长时(例如:奶牛酮病),可引起较为严重的炎症反应㊂B H B A不仅能够影响表观遗传修饰,还能作为信号分子参与调控炎症反应㊂3.1B H B A作用于受体分子调控炎症反应G蛋白偶联受体是信号转导的膜受体家族,在免疫与炎症中发挥重要作用[28]㊂B H B A可作为直接信号分子与细胞膜表面G蛋白偶联受体结合,调控炎症因子表达㊂目前已鉴定两个B H B A作用的受体蛋白,分别为H C A R2(即前文的H C A2)和游离脂肪酸受体3(f r e e f a t t y a c i d r e c e p t o r3,F F A R3)[29]㊂H C A R2也被称为G蛋白偶联受体109A(G-p r o t e i n-c o u p l e d r e c e p t o r109A,G P R109A),最早被鉴定为烟酸受体,H C A R2也在多种类型细胞中表达,包括脂肪细胞㊁免疫细胞㊁小胶质细胞和结肠上皮细胞,在这些细胞中,其激活可诱导抗炎作用[30]㊂L P S刺激鼠神经小胶质细胞B V-2,B H B A激活G P R109A,促使胞质IκB-α降解,N F-κB B p65易位入核,调控炎症因子基因转录,降低i N O S㊁C O X-2㊁T N F-α㊁I L-1β和I L-6表达量(图2),从而降低炎症反应,对神经炎性损伤具有潜在的保护作用[31]㊂在视网膜色素上皮细胞(r e t i n a l p i g m e n t e p i t h e l i u m,R P E)细胞中过表达G P R109A可增强B H B A的抗炎作用,小分子药物抑制G P R109A或基因敲除可消除B H B A 的抗炎作用[32],证明B H B A通过作用于G P R109A 受体发挥其抗炎作用㊂B H B A通过G P R109A促进酮病奶牛炎症反应进程㊂适宜浓度的酮体分子B H B A具有抗炎效果,但高浓度B H B A却表现为促炎作用㊂通常认为奶牛血液酮体B H B A<1.2mm o l㊃L-1为正常状态, 1.2mm o l㊃L-1ɤB H B A<3.0mm o l㊃L-1为亚临床酮病,B H B Aȡ3.0mm o l㊃L-1为临床酮病,奶牛表现为高酮血症[33-34]㊂酮病奶牛血液B H B A浓度超过生理阈值,易发生各种炎症㊂G P R109A在奶牛中性粒细胞高表达,使用不同浓度B H B A处理奶牛中性粒细胞发现:当B H B Aȡ1.2mm o l㊃L-1时,中性粒细胞趋化能力显著上升㊂B H B A通过激活G P R109A,使A K T㊁E R K1/2和AM P Kα磷酸化并增加钙离子释放,诱导中性粒细胞趋化[35]㊂因此B H B A发挥促炎作用还是抗炎作用与其浓度㊁细胞类型㊁处理时间以及共刺激因子有关㊂B H B A除了能够激活HC A R2外,还可以阻断F F A R3[也叫G蛋白偶联受体41(G-p r o t e i n-c o u l e d r e c e p t o r41,G P C R41)],导致丙酸诱导的c AM P减少,同时E R K级联激活减少㊂虽然F F A R3在多种组织中表达,但在大脑中,它增强了交感神经系统的活动[36],从而导致代谢率的增加,这个过程可被B H B A阻断[9]㊂3.2B H B A通过调节N L R P3活性调控炎症反应N L R P3炎性小体作为固有免疫的重要组分在机体免疫反应和疾病发生过程中具有重要作用㊂N L R P3是感知病原体或损伤相关分子模式的先天免疫的重要组成部分㊂它们是高度调控的多聚蛋白复合物,促进C a s p a s e-1激活白细胞介素-1β(I L-1β)和I L-18的分泌㊂虽然保护性免疫反应和清除某些感染需要一定程度的炎症小体激活,但过度的病理激活会导致组织损伤和全身炎症[37]㊂酮体被认为是炎症和天然免疫的调节剂,尤其是B H B A具有调节中性粒细胞和巨噬细胞炎性小体N L R P3的活性㊂在P AM P s(p a t h o g e n a s s o c i a t-e d m o l e c u l a r p a t t e r n s)和D AM P s(d a m a g e a s s o c i-a t e d m o l e c u l a r p a t t e r n s)作用下,B H B A可特异性阻断炎症小体激活㊂B H B A通过抑制钾离子外流和凋亡相关斑点样蛋白(a p o p t o s i s-a s s o c i a t e d s p e c k-l i k e p r o t e i n c o n t a i n i n g a C A R D,A S C)聚合从而抑制炎症小体N L R P3及其下游c a s p a s e-1活9904畜牧兽医学报54卷化,进而减少N L R P3介导的I L-1β和I L-18表达,抑制炎症反应(图2)㊂这些结果通过体外对人单核细胞试验和体内M u c k l e-W e l l s综合征㊁家族性冷自体炎症综合征和尿酸晶体诱导的腹膜炎小鼠模型试验证实,能量限制或生酮饮食增加血液B H B A浓度,能够抑制N L P R3降低炎症因子表达,缓解炎症反应[10]㊂在生酮饮食升高血液B H B A辅助治疗痛风的研究中得到了一致的结果㊂痛风是一种由M S U 晶体在关节中积累引起的炎症性关节炎㊂生酮饮食对所有年龄的痛风小鼠模型均有显著影响,抑制中性粒细胞活性,且不降低免疫宿主对感染的反应[38]㊂B H B A抑制N L R P3降低神经性炎症反应㊂对脊髓损伤的研究发现,酮体B H B A抑制N L R P3促进神经胶质细胞/巨噬细胞由M1促炎症表型向M2抑制炎症表型转变,缓解脊髓损伤造成的炎症反应[39]㊂B H B A能够抑制海马回细胞I L-1β和T N F-α释放,缓解神经性炎症,改善由应激引起的情绪紊乱㊁抑郁症,是极具潜力的候选治疗物[40]㊂3.3B H B A参与调控氧化应激氧化应激是指体内氧化与抗氧化作用失衡的一种状态,倾向于氧化,产生大量氧化中间产物㊂氧化应激是由自由基在体内产生的一种负面作用,并被认为是导致衰老和疾病的一个重要因素㊂各种活性氧物种的产生超过内源性抗氧化防御机制,促进氧化应激状态的发展,具有重要的生物学后果㊂氧化应激在炎症的发生和发展中起着至关重要的作用[41]㊂B H B A具有抗氧化和缓解氧化应激作用㊂首先,B H B A作为羟基自由基(㊃O H)的直接抗氧化剂[42],通过促进N A D H氧化,抑制应激神经元线粒体活性氧(r e a c t i v e o x y g e n s p e c i e s,R O S)的产生,降低氧化应激引起的炎性损伤㊂其次,B H B A还可以通过调控F O X O1㊁F O X O3和N R F2(n u c l e a r f a c-t o r-e r y t h r o i d2-r e l a t e d f a c t o r-2)的驱动血红素加氧酶1(h e m e o x y g e n a s e1,HO-1)㊁超氧化物歧化酶2 (s u p e r o x i d e d i s m u t a s e,S O D2)㊁过氧化氢酶(c a t a-l a s e,C A T)㊁烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(N A D-P H)醌氧化还原酶1(N Q O1)㊁葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD H)和谷氨酸半胱氨酸连接酶(G C L)的表达抵御高氧化应激条件(图2)㊂①表观遗传修饰;②激活受体;③抑制N L R P3;④抑制氧化应激㊂.B H B A ;.β羟丁酰辅酶A①E p i g e n e t i c m o d i f i c a t i o n;②R e c e p t o r a c t i v a t i o n;③I n h i b i t e d N L R P3;④I n h i b i t i o n o f o x i d a t i v e s t r e s s .B H B A ;.β-h y d r o x y b u t y r y l-C o A图2β-羟丁酸(B H B A)调控炎症分子机制F i g.2β-h y d r o x y b u t y r a t e(B H B A)r e g u l a t e d i n f l a m m a t i o n a s a s i g n a l m o l e c u l a r001410期戴伶俐等:β-羟丁酸介导的表观遗传修饰及其调节炎症反应分子机制研究进展高水平的B H B A可引发奶牛氧化应激和炎症反应,导致产奶量下降和多种产后疾病㊂患有酮病的奶牛表现出严重的代谢应激和免疫功能紊乱,使其更容易受到感染㊂临床酮病奶牛血液单核细胞的黏附㊁迁移和吞噬能力较低,而凋亡水平和R O S含量较高[43]㊂2.4mm o l㊃L-1B H B A能够刺激奶牛巨噬细胞氧化应激产生的炎症反应[44]㊂用3m m o l㊃L-1 B H B A体外刺激从健康奶牛血液分离的单核细胞, R O S含量升高和凋亡加重,同时N L R P3㊁c a s p a s e 1㊁I L-1β蛋白含量上升㊂外源性B H B A通过激活R O S-N L R P3通路,这可能是导致酮病奶牛免疫功能紊乱的部分原因[43]㊂高浓度B H B A不仅通过激活氧化应激增加单核细胞的炎症反应,也能引起肝脏的炎性损伤㊂1.8mm o l㊃L-1B H B A体外刺激牛原代肝细胞,B H B A能显著提高肝细胞氧化因子[丙二醛(M D A)㊁N O和i N O S]水平,而抗氧化因子[谷胱甘肽过氧化物酶(G S H-P x)㊁C A T和S O D]水平显著降低,同时N F-κB调节的炎性细胞因子,即T N F-α㊁I L-6和I L-1β的表达水平显著升高[45]㊂高浓度的B H B A可以通过N F-κB信号通路诱导牛肝细胞炎性损伤,该通路可能被氧化应激激活㊂4小结与展望酮体分子B H B A作为机体能量替代物质,在碳水化合物供能不足情况下,如饥饿㊁长时间运动㊁能量限制等,为机体提供能量,是机体抵抗应激的重要代谢物㊂随着对机体代谢的深入研究,B H B A不仅是一种代谢物,还可以通过改变表观遗传修饰调控基因转录表达,还能够与细胞表面受体结合直接参与调节细胞某些重要的生物学过程,并通过改变乙酰辅酶A㊁琥珀酰辅酶A和N A D+等参与调节代谢的分子水平间接调节细胞过程[46-47]㊂B H B A促进组蛋白K b h b和调节H D A C活性的能力以及由此产生的表观遗传基因调控尤其值得注意,因为它提示多种基因作为B H B A的调控靶点,与氧化应激㊁炎症反应㊁天然免疫等方面有着密切联系㊂代谢㊁炎症与免疫处于动态变化过程,互相影响㊁互为因果,通过表观遗传学角度利用高通量测序技术将三者有机联系起来做深入分析,是酮体作用机制研究的新方向㊂B H B A作为信号分子,调控炎症反应,对抗抑郁㊁抗癫痫㊁抗肿瘤㊁缓解帕金森症等有一定效果[9,48-50]㊂酮体本质是机体抵抗不良环境因素而进化产生抵抗应激的一种有效保护措施,但由于B H-B A分子在血液中较稳定,不易分解,因此B H B A蓄积使血液p H降低,引起高酮血症㊁酮症酸中毒,严重时甚至危及生命[51-54]㊂这种影响对于围产期奶牛尤为明显㊂围产期奶牛受能量负平衡影响极易发生酮病,使奶牛免疫抑制[55],易发生多种炎症[56]㊂由于B H B A具有抑制炎症反应的作用,炎症是免疫反应的重要过程,炎症反应一旦受到抑制意味着机体免疫系统受到一定的抑制,增加病原微生物入侵概率,造成感染㊂为应对感染,机体的免疫系统执行清除异物任务又是耗能过程,这将进一步加重能量负平衡程度,一旦机体B H B A浓度显著上升,发展为酮病状态,会导致机体严重的炎症反应㊂如何控制围产期奶牛能量负平衡程度,有效利用B H B A抗氧化应激和抗炎作用,以减少奶牛发病率,平稳度过围产期,尚需要开展相关研究㊂因此,酮体作为破解代谢与免疫之间的密码值得深入研究,为未来药物开发㊁疾病防控提供新方向㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1] D U F F I E L D 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β-羟丁酸测定试剂盒(β-羟丁酸脱氢酶法)产品技术要求华宇亿康

β-羟丁酸测定试剂盒（β-羟丁酸脱氢酶法）适用范围：本试剂用于体外定量测定人血清中β-羟丁酸（β-HB）的含量。

1.1 产品型号/规格试剂1：1×8mL、试剂2：1×2mL；试剂1：1×16mL、试剂2：1×4mL；试剂1：1×20mL、试剂2：1×5mL；试剂1：1×32mL、试剂2：1×8mL；试剂1：1×40mL、试剂2：1×10mL；试剂1：2×40mL、试剂2：2×10mL；试剂1：4×40mL、试剂2：4×10mL；试剂1：2×40mL、试剂2：1×20mL；试剂1：4×40mL、试剂2：2×20mL；试剂1：8×40mL、试剂2：8×10mL；试剂1：1×80mL、试剂2：1×20mL；试剂1：2×80mL、试剂2：2×20mL；试剂1：4×80mL、试剂2：4×20mL；试剂1：8×80mL、试剂2：8×20mL；试剂1：1×60mL、试剂2：1×15mL；试剂1：2×60mL、试剂2：2×15mL；试剂1：3×60mL、试剂2：3×15mL；试剂1：8×50mL、试剂2：2×50mL；试剂1：6×70mL、试剂2：3×35mL；试剂1：5×40mL、试剂2：1×50mL；试剂1：4×50mL、试剂2：1×50mL；试剂1：3×60mL、试剂2：1×45mL；试剂1：8×20mL、试剂2：8×5mL；试剂1：1×20L、试剂2：1×5L；试剂1：1×10L、试剂2：1×2.5L；试剂1：1×4L、试剂2：1×1L；试剂1：1×1L、试剂2：1×250mL。

血清β-羟丁酸(β-HB)测定的医学意义

血清β-羟丁酸（β-HB）测定的医学意义【正常参考值】0.03-0.3 mmol/L【临床意义】糖尿病酮症酸中毒时，葡萄糖氧化作用受到损害，葡萄糖转化速率提高，酮体的生成加速，而利用降低。

β-羟丁酸并结合乙酰乙酸的测定，对酮症酸中毒的鉴别诊断很有帮助。

β-羟丁酸测定的重要性在于酮症酸中毒使体内NADH生成增加，进而促使乙酰乙酸形成β-羟丁酸。

在严重的酸中毒患者β-HB/AcAc的比值可从正常人的2:1提高到16:1，监测糖尿病酮症酸中毒时单只血清或尿液中乙酰医学教育网收集整理乙酸浓度可能造成误解。

在酮症酸中毒早期阶段β-HB/AcAc可达到它的最高点，而继续治疗，此比值将随着β-HB被氧化成AcAc而有降低。

于是当单纯监测AcAc时，医师常可发现在病人的病情改善时AcAc 反而增加，因此必须跟踪β-HB才得到酮症的比较真实的情况。

应该强调的是即使临床病情已经改善，也不要放松监护。

β-羟丁酸检测在糖尿病酮症酸中毒诊断、治疗中有重要意义，对糖尿病的早期诊断也有重要意义。

它还做为糖尿病昏迷的诊断及鉴别诊断指标，用作肝移植后肝能量代谢的指标。

在代谢性酸中毒过程中，除检查电解质之外，还应检查β-羟丁酸的含量。

四临床意义测定β-羟丁酸的优点主要有：①β-羟丁酸是血中酮体的主要成分（占78%），可反映血中酮体生成情况；②酮症酸中毒时，β-羟丁酸水平增高远大于丙酮和乙酰乙酸，故是酮症酸中毒时更敏感的一个标志物；③β-羟丁酸在酮体中最稳定（4℃可稳定7d），而丙酮和乙酰乙酸不稳定，这两项如不及时分析，可使结果产生错误。

特别是随着酶法分析的应用，使得β-羟丁酸的检测越来越引起临床重视。

特别是在糖尿病酮症酸中毒或应急状况时的监测，据报道约32%门诊或住院糖尿病患者检出β-羟丁酸，而相应的尿酮体检查阳性率仅18%。

其原因是糖尿病酮症酸中毒（DKA）时机体处于缺氧的情况下，尿酮体以β-羟丁酸为主要成分，故尿酮体定性可呈阴性。

聚β羟丁酸PHB的生产

冷冻离
心机
细胞破碎仪
污水处理设备：带式压滤机
五、生产技术流程
构建基因工程菌
种子培养及发酵
PHB 成品
制取
1.构建基
因工
程菌
• （1）首先采用分子克隆操作制备大肠杆菌和真养产碱杆菌的感受态细胞（CaCl2 法）
• （2）在第一步制备好的感受态细胞中加入体积小于10微升、质量小于50纳克的携带透明颤菌血红蛋白基因的质粒pBR322vgb，进行质粒的转化
• （3 ）从转化后的重组大肠杆菌E．coli JM105 （pBR322-vgb）的固体平板上挑取单菌落，接种于装有1－10毫升的LB液体培养基的试管中，在25－ 38℃的温度下于15O－300转／分钟的摇床上培养615小时；对收获的菌体采用试剂盒法提取并纯化其中的质粒PBR322- vgb，从而得到扩增的含透明颤菌血红蛋白基因（vg）的质粒pBR322-vgb
构建基因工程菌
• （4）采用限制性核酸内切酶对质粒 pBR322-vgb进行透明颤菌血红蛋白（vgb）基因片段的酶切分离，酶切温度为25－ 38℃，时间为1-5小时，酶切后的vgb片段用低熔点琼脂糖凝胶电泳回收
• （5）将酶切收获的透明颤菌血红蛋白基因（vgb）与PHB合成基因（phbCAB）及λ噬菌体裂解基因（SRRz）采用常规克隆操作进行基因重组，并引入宿主大肠杆菌和真
PHB ,产品已实现产业化,市场前景看好。
三、投资、产值、可行性
根据已有试验的生产水平，一个年产500吨PHB的工厂，50 m3的发酵罐3台，配备相应的水、电、汽、气、下游加工设备及2000m2的生产车间，建厂需一年左右，约需投资2000万元。按国际上PHB的现行价格10美元／ kg计算，年产值为4000万元，而依据我们试验结果估算的生产成本为40元／kg，企业每年获得利税2000万元。若将用于组织工程材料的共聚体[P（HB-co-HH）]、[P（ HB-co-HO）]投入小规模生产，一个年产22吨P(HB-coHH)或P(HB-co-HO)的工厂，需5 m3的发酵罐3台，配备相应的水、电、汽、气、下游加工设备及500 m2的生产车间，约需投资170万元左右。倘若产品质量达到美国 FAD规定的医学组织工程使用的标准，出厂值以125美元 /kg计算，年产值为2200万元人民币。生产成本不超过为 100元／kg，企业每年获得利税1980万元。

β-羟丁酸的检测方法及临床应用研究

β－羟丁酸的检测方法及临床应用研究【摘要】传统检查酮体均是检查尿酮体的含量，但尿酮体以乙酰乙酸为主。

而酮体的主要成分为β-羟丁酸（约占酮体总量的78%[1]），所以检测β-羟丁酸才是监测酮症酸中毒最敏感的指标。

β-羟丁酸在酮体中最稳定，采用目前先进的酶联反应方法，结果准确可靠。

β-羟丁酸检测在糖尿病酮症酸中毒诊断、治疗中有重要意义，对糖尿病的早期诊断也有重要意义。

它还做为糖尿病昏迷的诊断及鉴别诊断指标，用作肝移植后肝能量代谢的指标。

在代谢性酸中毒过程中，除检查电解质之外，还应检查β-羟丁酸的含量。

【关键词】β-羟丁酸酮症酸中毒临床应用文献综述β-羟丁酸（β-Hydroxybutyric acid，β-HB）分子式：CH3CHOHCH2(COOH)，结构式：，也叫D-3羟丁酸（D3-H）。

它是酮体的主要成分，约占78%[1]，是脂肪酸在肝脏进行正常分解代谢所生成的特殊中间产物。

正常人血液中β-羟丁酸含量极少，这是人体利用脂肪氧化供能的正常现象。

但在某些生理情况(饥饿、禁食)或病理情况下(如糖尿病)，糖的来源或氧化供能障碍，脂动员增强，脂肪酸就成了人体的主要供能物质。

脂肪酸分解代谢产生酮体（β-羟丁酸含量最多，约占78%，乙酰乙酸约占20%，丙酮约占2%[2]）的量超过肝外组织利用的能力，二者之间失去平衡，血中β-羟丁酸浓度就会过高，导致酮血症(acetonemia)和酮尿症(acetonuria)。

乙酰乙酸和β-羟丁酸都是酸性物质，因此酮体在体内大量堆积还会引起代谢性酸中毒。

国外报道正常β-羟丁酸水平为1.0 mmoL／L为高酮血症，>3.0mmoL／L为酮症酸中毒[3] 。

我国血β-羟丁酸正常水平还有待进一步研究，各个文献报道不一。

1 β-羟丁酸的检测方法传统检测酮体的方法是在碱性条件下，尿中的乙酰乙酸、丙酮与亚硝基铁氰化钠反应，生成紫红色的复合物。

这种测试方法对乙酰乙酸的敏感度为5~10mg/dl，对丙酮的敏感度为40~70mg/dl，并且不与β-羟丁酸反应。

β-羟丁酸

β-羟丁酸
β-羟丁酸介绍：
β-羟丁酸(β-HB)分子量104.1kD，约占酮体总量的70%。

在严重酸中毒患者，由于酸中毒使用体内NADH生成增加，进而促使乙酰乙酸形成β-HB 与乙酰乙酸的比值自正常的2∶1提高至16∶1。

β-HB的测定方法中以酶法测定最为灵敏，快速、经济、简便，是临床常用的方法。

β-羟丁酸正常值：
0.031～0.263mmol/L。

＜0.7mmol/L。

(比色法)
β-羟丁酸临床意义：
血清β-HB测定主要用于酮中毒的鉴别诊断和对这类病人的跟踪监护。

β-羟丁酸注意事项：
血样取出后24h内分离，样品保存在4℃不超过1周。

严重溶血的样品(血红蛋白高达110g/L)会使β-HB的浓度下降0. 8mmol/L。

重度黄疸的样本胆红素＞273μmol/L可导致β-HB值显著降低。

β-羟丁酸检查过程：
暂无相关信息。

β-羟丁酸结构简式

β-羟丁酸结构简式
β-羟丁酸的结构简式为HOCH2CH2COOH。

β-羟丁酸是一种有机化合物，也称为3-羟基丙酸。

它的化学
式为C4H8O3，分子量为104.1 g/mol。

β-羟丁酸是羟基取代的丙酸，其分子结构中含有一个羟基（-OH）和一个羧基（-COOH）。

在结构简式中，我们用HOCH2CH2COOH表示β-羟丁酸。

其中，HO代表羟基（-OH），CH2代表亚甲基（-CH2-），COOH代表羧基
（-COOH）。

这种结构简式能够简洁明了地表示β-羟丁酸的分子组
成和结构特征。

需要注意的是，结构简式只是一种简化表示方法，它并不能展
示出分子的三维结构和空间构型。

如果需要更详细的描述，可以使
用分子模型或者结构式来表示。

β-羟丁酸测定试剂盒(β-羟丁酸脱氢酶法)产品技术要求中生北控生物

β-羟丁酸测定试剂盒（β-羟丁酸脱氢酶法）适用范围：本产品用于体外定量测定人血清中β-羟丁酸的浓度。

1.1包装规格液体双剂型试剂1（R1）：60mL×1，试剂2（R2）：12mL×1；试剂1（R1）：60mL×2，试剂2（R2）：12mL×2；试剂1（R1）：60mL×2，试剂2（R2）：10mL×2。

1.2主要组成成分试剂1（R1）(液体)：三羟甲基氨基甲烷(Tris) 100 mmol/Lβ-羟丁酸脱氢酶0.2KU/L黄递酶 1KU/L试剂2（R2）(液体)：2-吗啉乙烷磺酸（MES）100 mmol/L氧化型辅酶性Ⅰ(NAD+) 2.5 mmol/L草酸盐20 mmol/L氧化型碘硝基氯化四氮唑（INT） 20 mmol/L2.1 外观试剂盒中各组件的外观应满足：2.1.1试剂1（R1）应为无色透明溶液，无杂质、无絮状物，外包装完整无破损。

标签清晰。

2.1.2试剂2（R2）应为淡黄色或淡粉色透明溶液，无杂质、无絮状物，外包装完整无破损。

标签清晰。

2.2 净含量液体试剂净含量应不少于标示值。

2.3 试剂空白吸光度在波长480nm～520nm（光径1cm）处，试剂空白吸光度（A）应≤0.100。

2.4准确度用中生试剂和已上市同类试剂分别测定40个在线性范围内不同浓度的样本，在[0.01，4.50] mmol/L的检测范围内，比对两组数据的相关系数（r）及测值的偏差，要求r≥0.975；在(0.30 ，4.50] mmol/L区间内，相对偏差应不超过±10%；在[0.01，0.30] mmol/L区间内，绝对偏差应不超过±0.03 mmol/L。

2.5 分析灵敏度对应于浓度为1.00mmol/L的β-羟丁酸所引起的吸光度差值（△A）的绝对值应在0.350～0.500的范围内。

2.6 重复性重复测试高、低浓度样本，变异系数（CV）应≤8%。

β-羟丁酸试剂盒标准操作程序

β-羟丁酸试剂盒（酶法）标准操作程序1. 摘要本试剂盒供医疗机构用于体外定量测定人血清或血浆中β-羟丁酸的含量。

2. 适用范围程序适用于日立7600自动生化分析仪检测血清或血浆中β-羟丁酸的含量。

3. 职责使用日立7600自动生化分析仪进行测定β-羟丁酸浓度的工作人员要严格按照本SOP 程序进行，室负责人监督管理；本SOP 的改动，可由任一使用本SOP 的工作人员提出，并报经生化室负责人、科主任签字批准生效。

4. 检测方法上海科华生物工程股份有限公司生产的β-羟丁酸试剂盒采用的是酶法。

5. 原理++++−−−−−→−+H NADH NAD 乙酰乙酸羟丁酸羟丁酸脱氢酶-b -β在有NAD+存在时，β-羟丁酸在β-羟丁酸脱氢酶（β-HBDH ）的催化下，生成乙酰乙酸和NADH 。

在波长340nm 处，监测反应中吸光度的上升量可以计算出样本中β-羟丁酸（D3H ）的浓度。

6. 仪器日立7600自动生化分析仪7. 试剂7.1 试剂来源：上海科华生物工程股份有限公司提供7.2 试剂瓶内主要成分：R1：Tris 缓冲液、草酸钠、NAD +、防腐剂；R2：磷酸盐缓冲液、β-羟丁酸脱氢酶、防腐剂；校准品：β-羟丁酸7.3 试剂稳定性：试剂于2℃-8℃避光保存，有效期为一年。

开瓶后存放在生化分析仪试剂仓中可稳定28天。

8. 标准品和质量控制8.1校准程序：使用某某公司的校准品对自动分析仪进行校准。

按照公司标准品使用要求，并以9g/L氯化钠溶液或去离子水为空白，经校准测定，仪器自动对标准品通过合适的数学模型绘制校准曲线。

8.2质控品：某某公司提供的生化复合定值质控血清作为室内质控品。

每日在测定前做一次质控。

该质控品为干粉包装，在2-8℃冰箱可稳定到失效期，使用前用5ml去离子水复溶，待质控物充分溶解（大约30分钟）后使用。

8.3质控数据管理：按程序对检验后的质控后结果进行转换，及时质控数据进行分析处理，如出现失控值，应及时分析失控原因，并填写好相关失控记录。

酮体的概念及特点

酮体的概念及特点酮体是人体在某些特定情况下产生的一种代谢产物。

酮体是一种有机化合物，其化学结构为含有一个或多个酮基的分子。

常见的酮体有乙酰酮体、丙酮体和β-羟丁酸。

酮体的产生主要发生在肝脏，并通过血液运输到其他组织，以提供能量。

酮体的产生与人体能量代谢的调节密切相关。

当血糖水平下降（如长时间不进食、低碳水化合物饮食等情况下）或胰岛素分泌不足时，人体开始利用脂肪作为主要能源源，这个过程被称为酮体生成。

酮体生成通过脂肪酸的β-氧化途径产生，其中乙酰辅酶A是酮体生成的初始物质。

乙酰辅酶A在肝脏中经过一系列反应转化为酮体，然后通过血液运输到其他组织。

酮体的特点如下：1. 酮体是人体产生的非糖类物质，因此可以提供一种替代能源供应。

当酮体生成时，它们能够被心脏肌肉、肝脏和肾脏等组织利用，以提供能量。

这对于长时间不进食或低碳水化合物饮食等情况下维持基本生理活动非常重要。

2. 酮体在供能过程中对人体器官起到了重要保护作用。

例如，乙酰酮体可以通过不同途径抑制炎症反应，减少细胞损伤。

此外，酮体在抗氧化和抗炎方面也起着重要作用，可保护细胞免受自由基损伤。

3. 酮体生成可以促进脑功能和认知能力的提高。

脑细胞大部分情况下依赖葡萄糖作为主要能源，但在低血糖状态下，它们能够利用酮体作为能量来源。

研究发现，酮体对脑细胞的能量供应具有一定的保护作用，并有可能提高认知能力和学习记忆能力。

4. 酮体生成对人体代谢的调节起着重要作用。

当酮体生成增加时，酮体在细胞内的水平会升高，这会影响到多种代谢途径的进行。

例如，酮体能够抑制葡萄糖的合成和糖新生，在一定程度上调节了血糖水平。

酮体还与胰岛素和胰高血糖素等激素相互作用，进一步调节葡萄糖和脂肪酸代谢过程。

总之，酮体是一种重要的代谢产物，在维持人体能量代谢平衡、调节代谢途径和保护器官功能方面发挥着重要作用。

酮体生成的调控与能量供应、葡萄糖代谢和全身代谢的平衡密切相关，其不仅参与了糖类和脂肪代谢的调节，还与一系列生理过程和疾病发生发展密切相关。

β-羟丁酸测定试剂盒(β-羟丁酸脱氢酶法)产品技术要求模板

医疗器械产品技术要求编号β-羟丁酸测定试剂盒(β-羟丁酸脱氢酶法)1.产品型号/规格及其划分说明1试剂组成试剂1：三羟甲基氨基甲烷（Tris）缓冲液100mmol/L，β-羟丁酸脱氢酶2KU/L；试剂2：辅酶I（NAD+） 2.5mmol/L，草酸盐20mmol/L；校准品：液体，单水平甘氨酸（Gly）缓冲液50mol/L，目标浓度：1.13mmol/L；质控品：液体，2水平人血清＞70%，目标浓度范围：水平1：0.24~0.32 mmol/L、水平2：1.01~1.37mmol/L。

注：校准品、质控品靶值批特异，详见靶值单。

1.2型号规格试剂1:1×84mL、试剂2:1×28mL校准品(单水平，选配）：1×1mL；1×2mL；1×3mL质控品（水平1，选配）：1×1mL；1×2mL；1×3mL；1×5mL质控品（水平2，选配）：1×1mL；1×2mL；1×3mL；1×5mL2.性能指标2.1外观试剂1为无色澄清液体，目测不得有任何沉淀及絮状悬浮物；试剂2为淡黄色澄清液体，目测不得有任何沉淀及絮状悬浮物；校准品为无色澄清液体，目测不得有任何沉淀及絮状悬浮物；质控品为黄色粉末状物质，复溶后为淡黄色或黄色液体，目测不得有任何沉淀及絮状悬浮物。

试剂盒标签标识清晰，外包装完整无损。

2.2净含量试剂的净含量应不少于标称量。

2.3试剂空白吸光度A340nm下测定空白吸光度应≤0.1000。

2.4准确度与已上市产品进行比对试验：在[0.2，4.5]mmol/L区间内，相关系数r≥0.975，在[0.2，1.5]mmol/L区间内测定的绝对偏差应不超过±0.15mmol/L，在（1.5，4.5]mmol/L区间内测定的相对偏差应不超过±10%。

2.5分析灵敏度样本浓度为1.0mmol/L时，其吸光度变化率在0.0150～0.0450之间。