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谷氨酰胺对肠道免疫调节作用的研究进展

郭焱芳;张彬

【摘要】@@谷氨酰胺(glutamine,Gln)是动物血液中含量最丰富的一种游离氨

基酸,约占全血中总氨基酸的20%.Gln是蛋白质和肽的组分,具有调节机体免疫机能,

为特定器官组织甚至细胞代谢提供原料和能量以及维持机体酸碱平衡等重要作用.

近年来,随着对疾病、应激状态下营养生理的深入研究,以及其对维持肠黏膜结构功

能、调节肠道免疫功能,谷氨酰胺逐渐成为各领域的研究热点.本文综述了谷氨酰胺

对肠道免疫功能影响的研究.1谷氨酰胺的生理作用Gln是脂肪族的中性氨基酸,含

有2个氨基即一个α氨基和一个易水解的末端酰胺基,这一化学结构决定了其特殊

的生理功能.Gln是蛋白质、氨基酸、核酸等生物分子合成的重要前体,是体内许多

生化代谢途径的中间体,是组织间氮流动的重要载体;作为一种生糖氨基酸,Gln是肝

糖原异生的重要底物,是肝捕捉氨的主要载体和终末产物;通过调节机体酸碱平

衡,Gln还可防止代谢性酸中毒以保护机体.此外,Gln是肠黏膜上皮细胞和其他快速

增殖、分化细胞如血管内皮细胞、淋巴细胞、肿瘤细胞等的主要能源物质,对提高

肠道免疫力、增强肠道免

【期刊名称】《中国兽医杂志》

【年(卷),期】2010(046)008

【总页数】3页(P62-64)

【作者】郭焱芳;张彬

【作者单位】湖南农业大学动物科学技术学院,湖南,长沙,410128

【正文语种】中文

【中图分类】S852.4

谷氨酰胺(glutamine,Gln)是动物血液中含量最丰富的一种游离氨基酸,约占全血中

总氨基酸的20%。Gln是蛋白质和肽的组分,具有调节机体免疫机能,为特定器官组

织甚至细胞代谢提供原料和能量以及维持机体酸碱平衡等重要作用。近年来,随着

对疾病、应激状态下营养生理的深入研究,以及其对维持肠黏膜结构功能、调节肠

道免疫功能,谷氨酰胺逐渐成为各领域的研究热点。本文综述了谷氨酰胺对肠道免

疫功能影响的研究。

1谷氨酰胺的生理作用

Gln是脂肪族的中性氨基酸,含有2个氨基即一个α氨基和一个易水解的末端酰胺

基,这一化学结构决定了其特殊的生理功能。Gln是蛋白质、氨基酸、核酸等生物

分子合成的重要前体,是体内许多生化代谢途径的中间体,是组织间氮流动的重要载

体;作为一种生糖氨基酸,Gln是肝糖原异生的重要底物,是肝捕捉氨的主要载体和终

末产物;通过调节机体酸碱平衡,Gln还可防止代谢性酸中毒以保护机体。此外,Gln

是肠黏膜上皮细胞和其他快速增殖、分化细胞如血管内皮细胞、淋巴细胞、肿瘤细

胞等的主要能源物质,对提高肠道免疫力、增强肠道免疫组织细胞抗氧化性损伤和

改善创伤后免疫功能抑制有着重要的作用[1],并对维持机体肠道结构和功能完整性

具有不可替代的作用。

2谷氨酰胺在肠道中的代谢

Gln是一种“条件性必需氨基酸”,其代谢吸收和利用主要在肠道,对谷氨酰胺利用

最多的是小肠绒毛的上皮,尤以空肠细胞的Gln酶活性最高。SoubaWW等报道

小肠表皮细胞绒毛摄取了绝大多数的Gln[2],但哺乳仔猪和断奶仔猪体内20%～25%

参与循环的Gln被小肠占有利用[3]。StollB等发现,小肠黏膜上的代谢是小肠利用

日粮必需氨基酸的第一个环节[4]。正常生理条件下,谷氨酰胺主要通过高亲和的

Na+依赖性载体系统进入肠上皮细胞,但在电解质紊乱的情况下,低亲和性的非Na+

依赖性载体系统也起作用。Gln通过肠上皮细胞后,线粒体膜上的磷依赖性Gln酶

将其水解成谷氨酸和氨。这些产物,一部分通过α-酮戊二酸进入三羧酸循环,在胞液

中经谷-丙转氨酶或谷氨酸脱氢酶作用后生成α酮戊二酸氧化生成ATP[5],为肠上

皮细胞、淋巴细胞的分裂、增殖提供能量;一部分用来合成其他氨基酸、嘌呤、嘧

啶,或者转化为其他活性物质,或者成为肝脏合成尿素和糖异生的前体。

3肠道的免疫功能

肠道是机体消化和吸收的重要器官,目前还被认为是体内最大的免疫器官。肠道免

疫系统由肠上皮细胞、肠上皮内淋巴细胞、固有层淋巴细胞、集合淋巴小结和肠系

膜淋巴结等肠道组织及肠道浆细胞分泌型免疫球蛋白A构成。肠道免疫系统对细

菌、毒素、食物抗原和潜在的有害生物肽构成了生理的、机械的和免疫的屏障机制

[6]。正常肠道对细菌的屏障作用依赖于特异及非特异(胃酸、肠蠕动、黏液、消化

酶、正常菌群)因素。许多特异性细胞(包括巨噬细胞、自然杀伤细胞、肥大细胞、

淋