生酮饮食(KD)减轻难治性癫痫和减少癫痫发作的儿童。然而，KD发挥其抗癫痫功效的代谢/细胞生物学机制尚不清楚。

2024年2月13日，复旦大学赵世民团队在Cell Discovery（IF=34）在线发表题为“Ketogenic diet-produced β-hydroxybutyric acid accumulates brain GABA and increases GABA/glutamate ratio to inhibit epilepsy”的研究论文，该研究报告了KD产生的β-羟基丁酸(BHB)通过增加脑γ-氨基丁酸(GABA)和GABA/谷氨酸比值以抑制癫痫。

       癫痫是一种常见的神经系统疾病，影响0.8%-1%的人口，约30%的癫痫患者患有耐药癫痫。癫痫发作主要是由于兴奋性和抑制性神经递质(包括谷氨酸和γ -氨基丁酸(GABA))的相对不平衡，导致大脑神经元异常和过度同步放电。在中枢神经系统中，GABA主要由谷氨酸脱羧酶1 (GAD1)产生，该酶在GABA能轴突末端使谷氨酸脱羧。人类颞叶的间歇癫痫活动是严重依赖的GABA的去极化作用。中枢谷氨酸和GABA稳态紊乱一直与精神分裂症和癫痫等神经系统疾病有关。提出的抗癫痫机制包括通过直接与Cl^-竞争抑制谷氨酸的突触前释放，以激活谷氨酸囊泡转运体和增加脑脊液中GABA的水平。BHB可以在星形胶质细胞中通过脂肪酸氧化或氨基酸分解代谢产生，并在所有脑细胞类型的线粒体中代谢。BHB的存在增加了体外海马KATP通道的开放概率。