谷氨酰胺

谷氨酰胺分子式为C₅H₁₀N₂O₃，分子量146.15 g/mol。其结构由一个α-氨基、α-羧基和一个γ-酰胺侧链组成，属于α-氨基酸类。它为水溶性白色晶体，等电点pI约为5.65。

谷氨酰胺可由谷氨酸（glutamate）在ATP存在下通过谷氨酰胺合成酶催化形成： ADSFAEQWER353423413434

谷氨酸 + NH₃ + ATP → 谷氨酰胺 + ADP + Pi

此反应广泛存在于肝、脑、肌肉、肠道等组织，是机体“氮缓冲器”系统的核心环节。 ADSFAEQWER353423413434

谷氨酰胺亦可通过谷氨酰胺酶（glutaminase, GLS）水解为谷氨酸与氨，参与能量代谢及pH缓冲：

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谷氨酰胺 + H₂O → 谷氨酸 + NH₃

谷氨酰胺参与多条代谢通路，包括： ADFASDFAF23RQ23R

• 氨基酸代谢（map00250）
• 嘧啶/嘌呤合成
• α-酮戊二酸供给（三羧酸循环中间体）
• 氮代谢（map00910）

氮运输与缓冲：谷氨酰胺是哺乳动物体内氨的主要无毒运输形式，在骨骼肌、肠道、脑中作用显著。

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肠道与免疫支持：肠道上皮细胞与淋巴细胞利用谷氨酰胺作为主要能量与碳源，对肠黏膜屏障功能及免疫调节至关重要²。 ADFASDFAF23RQ23R

肿瘤代谢：多数肿瘤细胞存在“谷氨酰胺瘾”（glutamine addiction），即对谷氨酰胺的依赖性升高，用以维持合成代谢、TCA循环与NADPH供应³。

酸碱平衡调节：在代谢性酸中毒时，谷氨酰胺可在肾小管释放氨中和酸性负荷，调节血pH。

生物标志物：血浆谷氨酰胺浓度常作为下列状态的标志物： ADFASDFAF23RQ23R

• 营养不良、创伤、烧伤（下降）
• 脓毒症、肿瘤代谢活跃状态（异常升高或耗竭）
• 肝性脑病与尿素循环障碍（升高，提示氨滞留）⁴

谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase, GS） ADSFAEQWER353423413434
EC编号：6.3.1.2
基因名：GLUL（位于人类染色体1q25）
功能：合成谷氨酰胺，是血浆氨清除的关键酶。 ADSFAEQWER353423413434

谷氨酰胺酶（glutaminase, GLS/GLS2）
EC编号：3.5.1.2
基因名：GLS（肾型）、GLS2（肝型）
功能：在肝、肾、肿瘤细胞中水解谷氨酰胺供能和碳源。

谷氨酰胺转运蛋白（SLC1A5, SLC38A1 等）
主要转运谷氨酰胺进出细胞，对细胞外谷氨酰胺感应及代谢流调控至关重要。 ADSFAEQWER353423413434

谷氨酰胺补充用于肿瘤化疗后支持治疗、重症营养支持与运动恢复中，但过量可能促进肿瘤生长。代谢组技术常检测血清或尿液中谷氨酰胺浓度，反映氮代谢与肝肾功能状态⁵。 ADFASDFAF23RQ23R

• Brosnan JT. Glutamine: a truly functional amino acid. Amino Acids. 2000.
• Newsholme P. Glutamine metabolism in lymphocytes. J Nutr. 2001.
• DeBerardinis RJ et al. The biology of cancer: Metabolic reprogramming fuels cell growth and proliferation. Cell Metab. 2008.
• Wernerman J. Clinical use of glutamine supplementation. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2008.
• Wishart DS et al. HMDB 5.0: the Human Metabolome Database. Nucleic Acids Res. 2022.
• Curi R et al. Glutamine metabolism and its effects on cell proliferation. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2005.
• Karamitsos DT et al. The role of glutamine in the immune system and its potential clinical applications. Nutrition. 2007.
• 李奎等. 谷氨酰胺在肿瘤代谢中的作用研究进展. 中华肿瘤杂志. 2019.
• 张伟等. 谷氨酰胺代谢与肿瘤治疗新策略. 生命科学. 2021.