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。该研究强调BHB可能作为富含脂肪的信号来抑制神经元兴奋。此外，BHB作为抗癫痫分子的鉴定对开发低毒、高耐受的抗癫痫药物具有转化潜力。KD可改善戊四唑诱导的小鼠癫痫。在机制上，KD产生的BHB抑制HDAC1/HDAC2，增加H3K27乙酰化，转录上调SIRT4和谷氨酸脱羧酶1 (GAD1)，而其他酮体则没有。BHB诱导SIRT4去氨甲酰化和灭活谷氨酸脱氢酶，保存谷氨酸用于GABA合成，GAD1上调增加小鼠脑GABA/谷氨酸比，抑制神经元兴奋。给药对戊四唑致小鼠癫痫有抑制作用。BHB介导的癫痫缓解需要高GABA水平和高GABA/谷氨酸比值。这些结果确定了BHB是KD的主要抗癫痫代谢物，并表明BHB可能作为一种替代的、毒性较低的抗癫痫药。