简介
D-3-羟丁酸脱氢酶是一种依赖NAD⁺/NADH辅酶的氧化还原酶，属于短链脱氢酶/还原酶（SDR）超家族。其天然形式通常为同源四聚体，每个亚基分子量约25-30 kDa，总分子量约100-120 kDa。该酶广泛分布于哺乳动物线粒体（尤其是肝脏、心脏和肾脏）、细菌（如假单胞菌、大肠杆菌）及植物细胞中，但在不同物种中可能存在亚型差异。例如，哺乳动物HBDH主要定位于线粒体基质，而细菌中则多与细胞膜结合，参与能量代谢调控。HBDH对底物具有高度特异性，优先催化D-3-羟丁酸与乙酰乙酸的可逆转化（反应方向依赖NAD⁺/NADH浓度），但对L-3-羟丁酸几乎无活性。其基因表达受能量状态调控，如在饥饿或糖尿病状态下，肝脏中HBDH表达显著上调以促进酮体生成[1-2]。
D-3-羟丁酸脱氢酶 的性状
生理功能
D-3-羟丁酸脱氢酶是酮体代谢的核心酶之一，直接参与乙酰乙酸与D-3-羟丁酸的相互转化，维持血液酮体动态平衡。在能量匮乏（如长期饥饿、剧烈运动或未控制的糖尿病）时，肝脏通过脂肪酸β-氧化生成大量乙酰辅酶A，进而合成酮体（包括乙酰乙酸、D-3-羟丁酸和丙酮）。其通过调节D-3-羟丁酸/乙酰乙酸比例，确保酮体作为替代能源高效运输至脑、心肌等组织，并防止酸中毒。此外，D-3-羟丁酸脱氢酶还间接影响糖异生途径：其催化的NADH生成可为线粒体苹果酸-天冬氨酸穿梭提供还原力，促进葡萄糖合成[1-2]。
用途
在医学领域，D-3-羟丁酸脱氢酶活性检测已成为诊断糖尿病酮症酸中毒和遗传性酮代谢障碍的重要指标。其抑制剂（如4-羟基苯甲酸衍生物）的开发为酮症治疗提供了新思路。在合成生物学中，其被用于不对称合成手性D-3-羟丁酸酯（药物中间体），通过酶固定化或定向进化技术提升其工业适用性[2-3]。
参考文献
[1]李必强,颜耀斌.胃肠癌症患者α-羟丁酸脱氢酶变化及意义[J].临床医学, 2001, 21(3):2.DOI:10.3969/j.issn.1003-3548.2001.03.005.
[2]鄂立平,刘亚平.巨幼红细胞性贫血患者合并黄疸及乳酸脱氢酶、α羟丁酸脱氢酶增高的临床观察[J].井冈山医专学报, 2002.DOI:CNKI:SUN:JGSZ.0.2002-03-030.
[3]徐数娜,张旭辉,张日.急性白血病患者血清乳酸脱氢酶与α羟丁酸脱氢酶水平的临床意义[J].江苏医药, 2013, 39(7):3.DOI:CNKI:SUN:YIYA.0.2013-07-025.