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谷氨酰胺的作用 谷氨酰氨的生理作用 胃肠道管腔细胞的基本能量来源 免疫系统的重要燃料,可增强免疫系统的功能。 参与合成谷胱甘肽(一种重要的抗氧化剂) 增长肌肉 ,改善脑机能 ,维持肾脏、胰腺、胆囊和肝脏的正常功能 肿瘤患者常出现肌肉Gln 耗竭和体重丢失, 这主要是于肿瘤细胞摄取和慢性蛋白代谢消耗。Gln是肿瘤生长所必需的氨基酸, 是其重要氮源和能源物质, 并优先为肿瘤细胞所摄取。 研究表明, 肿瘤细胞运输Gln 穿过血浆细胞膜的速度比非肿瘤细胞快, 人肝癌细胞消耗Gln 比正常细胞快5~ 10倍。 肿瘤细胞内Gln 酶与核酸代谢有关的酶异常活跃, 肿瘤细胞消耗大量Gln。Yo sh ida 等试验证实, 在荷瘤鼠体内, 尽管Gln的产生是增中的, 血浆中Gln 水平却在下降。其可能原因为内皮细胞、淋巴细胞、巨噬细胞及肿瘤细胞Gln 利用增加。 研究表明, 肿瘤细胞运输Gln 穿过血浆细胞膜的速度比非肿瘤细胞快, 人肝癌细胞消耗Gln 比正常细胞快5~ 10倍。 Yo sh ida 等进一步研究发现他氨基酸的氧化降解导致内源性Gln 合成增加, 以满足荷瘤机体的能量需求。 体外及体内实验证实: 富含Gln 的TPN Klimberg 等证实补充外源Gln 没有增加肿瘤组织的DNA 合成, 而是更多地为非肿瘤组织比如肌肉、淋巴组织和肠粘膜所摄取。 补充Gln 上调谷胱甘肽(GSH) 的作用 从而提高抗肿瘤的N K 细胞活性以及抑制肿瘤生长。 然而Robinson(99) 等研究荷瘤大鼠氨基酸与免疫力的关系发现, 与非必需氨基酸组成的混合物相比,Gln 不明显改变肿瘤生长。单纯补充外源Gln对于抗癌免疫没有纯粹的正面效应。 补充外源Gln 可能存在双重效应, 即一方面为宿主所利用通过免疫机制抑制肿瘤生长, 另一方面刺激肿瘤生长。 补充Gln 对荷瘤机体化学治疗、放射治疗的影响 化疗药物、放射线治疗肿瘤, 影响的不仅是肿瘤细胞, 也有其他高生长率的细胞, 比如淋巴细胞、肠粘膜上皮细胞,从而导致免疫受损,粘膜炎等负反应。 Gln 能够加速被放射的肠壁愈合, 预防损伤, 有利于维护晚期食管癌放疗、化疗后的肠道屏障完整性和系统淋巴细胞功能,减少放射性肠病的晚期并发症。 因此, 补充外源Gln 对于荷瘤宿主是必要的, Gln可能一方面提高杀瘤的选择性, 另一方面作为一个保护性制剂对抗化疗、放疗的宿主毒性反应。 Gln与肠道 肠道可从动脉血及肠腔中摄取Gln 其在肠道的代谢有两种主要途径: 生成脯氨酸 通过α-酮戊二酸进入三羧酸循环。 Gln的25%左右形成脯氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸等及组织蛋白质, 75%左右进入三羧酸循环,大部分被氧化成二氧化碳提供ATP,或被转化成柠檬酸、乳酸、及其他有机酸和葡萄糖。 Gln还是维持肠道粘膜结构完整性不可缺少的特殊氨基酸,因为其是核酸合成的重要成分。 研究证实:在许多疾病及损伤时Gln对肠道粘膜都有明显的促增生作用,增加绒毛的高度和肠粘膜的氮含量。 Gln与免疫 Gln不论是作为核酸物质合成的前体,还是作为主要的能源物质,对于细胞的生理功能都是必需的,特别是对于淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞。 1.淋巴细胞 Gln可以通过调节IL22的产生率和受体表达率而调节T细胞的增殖,超过生理浓度的Gln还可以明显提高B细胞的抗体的合成和分泌,这些作用都是其他氨基酸无法替代的。 2.巨噬细胞 巨噬细胞是终末分化型细胞,但其有很强的吞噬、吞饮功能,它可以将外源性物质通过自由基、水解酶的消化分解作用,将抗原片段与主要组织相容性复合体(MHCII)结合成复合体递呈给T细胞,释放细胞因子激活T细胞亚群。Gln的缺乏将导致MHCII的下调,并且巨噬细胞对精氨酸的利用及IL21β、IL26、TNF2α都不同程度的依赖于Gln的利用。 3.中性粒及单核细胞 Flukawa等发现,将从肠道术后7 天的病人体内获得的中性粒细胞和单核细胞进行人工培养,发现在培养液中加入Gln 后其吞噬能力和生成过氧化物的能力均有提高,并表现为剂量依赖效应。 为什么Gln与其他氨基酸相比,在免疫系统中有如此高的利用率呢? iNOS和NADPH 氧化酶在生成NO 或一些过氧化物的过程中需要NADPH 的参与,蛋白质的生成和DNA、RNA 的合成也需要NADPH , Gln 根据细胞对能量的需求,可部分氧化或完全氧化,但代谢的结果会产生大量NADPH,这可能是具有不同生物学特性免疫细胞都能高效利用Gln 的原因
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