在一般狀況下，人體使用酮體當作能量來源其實超過大家的想像，尤其是一些需要大量能量的器官比如心臟。今天好邱醫師試著用不同角度來旁敲側擊酮體在人體上的使用方式，以及可能的保護作用。
隨著糖尿病人口的不斷攀升，藥物的發展也是日新月異，其中一種熱門的新藥就是SGLT2i。除了降血糖的功能外，the EMPA-REG OUTCOME trial 中 SGLT2i 被證實使用在有糖尿病且有高度心血管危險因子的病患上有心臟保護的作用。
- 心因性死亡率下降38%
- 全部原因死亡率下降32%
- 心臟衰竭住院率下降35%
甚至還有腎臟功能以及胰臟B細胞功能的保護，而且在研究開始數個月後便有了差異
這樣不尋常的短時間加上顯著的效果，其中的原因不全然只是因為血糖、血壓以及體重些許的下降，可能還存在其他關鍵的原因。有的研究認為血比容的上升(絕對值約5%)帶給組織更多的氧氣，以及心肌細胞使用能量的改變造就了此一現象。因此有一假說是血液中升高的酮體提供了高風險糖尿病病患心臟的保護作用。
先來說說這個藥如何使身體產生酮體。SGLT2i 每天排出約70-100克的糖，降低血糖以及胰島素的濃度，同時增加Glucagon的濃度的情況下，估計人體使用血糖減少25%，而同時增加了脂肪的分解與使用，造成血液中的脂肪酸與甘油上升。肝臟中的insulin/glucagon的比例下降，血液中增加的脂肪酸會進入肝臟氧化成為酮體。根據研究使用藥物後不管是空腹或是飯後血液中的酮體濃度都上升2-3倍，而上升的幅度與用藥的劑量有相關。
酮體經由血液運輸到各個器官，再根據濃度梯度，從濃度高的血液中擴散到濃度較低的器官中(大腦、心臟、腎臟等等)，這個擴散過程不受胰島素的調控，而單純取決於血液中酮體的濃度。心臟中的濃度可達血液的40%，而大腦更可達50%。
細胞使用酮體的比例越高，相對來說使用葡萄糖以及脂肪酸的比例就會下降。肝臟製造出酮體之後，酮體經由血液循環進入細胞的粒線體會被轉化成Acetyl-CoA，與脂肪酸氧化以及丙酮酸(葡萄糖)經由pyruvate dehydrogenase得來的Acetyl-CoA競爭進入TCA cycle，進而抑制脂肪酸與葡萄糖在細胞內的使用。
對於空腹狀態的心臟而言(舉例像是睡眠期間)，酮體提供了心臟所有必需能量的15%，脂肪酸約45%，而葡萄糖/丙酮酸/乳酸僅各佔約8%。但是在進食期間以及之後約1-2小時，心臟使用酮體的比例大幅下降到接近零的程度，主要原因在於胰島素抑制了絕大多數的脂肪分解，因此血液中的酮體濃度大幅下降。
心臟是極為耗能的器官，心肌中的粒腺體(細胞發電廠)密度較其他組織來的多。健康的心臟能量來源超過90%是經由有氧呼吸而得，而會使用的燃料很多種，其中最主要的一種是脂肪酸約佔50-70%。但在糖尿病病人、有心血管疾病的病人、有高胰島素抗性的病人，心肌對於葡萄糖的使用會產生問題(胰島素抗性的緣故)，心臟會使用更多的脂肪酸，比例會超過80%。但是脂肪酸的燃燒相較於葡萄糖而言需要多出8%的氧氣，因此心臟的負擔會上升。有趣的是當心臟功能進一步惡化成心臟衰竭時，心臟會趨向使用更多的酮體來當作能量來源，而有的研究認為這是心臟啟動的一種保護作用。
為什麼這是一種保護作用呢？心肌燃燒酮體相對於葡萄糖每單位可以產生更多的能量。而酮體相對於脂肪酸而言，產生一樣的能量的情況下需要少很多的氧氣量。在需要較少的氧氣卻得到較多的能量，這對於心臟而言是一個更有效率的能量來源。
許多研究證實輕微的ketonemia對於心臟有保護作用，使用SGLT2i血酮濃度約在0.3mM，而一般人實行生酮飲食血酮濃度約在0.5-1mM，但是目前沒有明確證據指出血酮濃度越高越好。
好邱醫師總結：
- 糖尿病新藥SGLT2i對於心臟有保護作用，有的研究認為跟血液中的酮體相關
- 糖尿病病人、有心血管疾病的病人甚至到心衰竭的病人心臟使用能量會發生改變
- 心肌使用酮體作為能量來源，需要的氧氣較少，但可以產生更多的能量
- 相同的理論也許也可以解釋腎臟的保護作用
- 關於酮體的知識還不夠清楚，尚待未來更多的研究
邱顯名醫師的醫美烏托邦 