(14)谷氨酰胺对人体的重要性

谈谷胺酰胺对人体的重要性

最先发现谷氨酰胺重要作用的人不是医生，而是那些想在实验室培养细胞的人。50年代初期，Hennry Eogle想通过在细胞培养液中加入葡萄糖来使人和动物的细胞在体外生长。但他发现，仅有葡萄糖是不够的。在试用了许多营养物之后，他发现了谷氨酰胺可以促进免疫细胞和其他一些细胞的生长。像大多数新发现一样，当时并未引起人们的重视。直到20年后，人们重新发现这一现象时才引起重视。70年代，Herbert Windmuelle博士研究抗生素和其他药物在小肠吸收的特点时，为了灌注含适当营养的溶液保持一小段肠子存活。经筛选实验发现了了谷氨酰胺。

 

谷氨酰胺是由谷氨酸和氨化合而成。谷氨酰胺与谷氨酸一样，也是20种氨基酸中的一种。从结构上看，谷氨酰胺的特点是比其他的氨基酸多了一个氮原子。而且谷氨酰胺在细胞中很容易分解成谷氨酸和氨。而释放出多余的氮原子。氮是合成核酸、蛋白质、氨基酸等不可缺少的原料。所以，现代研究认为谷氨酰胺是氮的运载工具。对干细胞的分裂增殖起重要作用。相比之下，葡萄糖只能为细胞提供能量，不能为干细胞再生提供原料，所以当细胞正常生活时，葡萄糖从提供能量维持生理活动的角度看是必需的。但在疾病过程中，当功能细胞受损，需要干细胞再生，重建组织器官时，葡萄糖就不起作用，而需要谷氨酰胺了。

 

谷氨酰胺是体内最普通的游离氨基酸。约占总游离氨基酸的60%。而且在血流中谷氨酰胺的浓度也是很高的。其浓度大约是谷氨酸的8倍。许多氨基酸不到谷氨酰胺的1/10。含量最多的丙氨酸，也只约为谷氨酰胺浓度的一半。对于机体中和血液中浓度如此高的谷氨酰胺，过去我们的了解是很少的。只知道可作为氮的转运者，起到降低中枢神经系统血氨的作用。在氨基酸的分类中，也将谷氨酰胺作为非必需氨基酸，而且在目前临床应用的各种复合氨酸酸注射液中都没有谷氨酰胺这一成份。这种忽略与其在机体氨基酸中所占的份额并不相称。

 

对谷氨酰胺的一些临床作用叙述如下：

 

一、谷氨酰胺对消化道的作用

 

谷氨酰胺是消化道修复的最重要的营养物质。这是在最近20年才认识到的。大多数临床工作者认为在疾病和手术期间不应使用肠道。肠道需要休息，以利自身修复。然而肠道修复所需要的营养--谷氨酰胺，在很多食谱中没有得到提供。现代静脉用溶液中也不含谷氨酰胺。此时，在病人禁食时发生的实际情况是肠粘膜细胞萎缩。因为它们缺乏食物中所带来的谷氨酰胺的营养。通常情况下肠道厚厚的内衬被落落的剥脱组织所代替。后者易腐蚀，形成溃疡。细菌易通过。因此，疾病期间试图用禁食让肠道自身修复和仅提供葡萄糖溶液支持就会发生相反的结果。不但不能修复，肠道还会损伤。肠道内衬变落，肠道内细菌穿过肠壁进入临近组织，最终有些病人细菌或细菌毒素还会进入血液，形成“细菌移位”、“肠源性内毒素血症”。而这又是形成“多脏器功能衰竭”的重要原因。对于维持健康起重要作用的胃肠粘膜内衬，即是物理屏障，又是免疫屏障。如果细菌或病毒确实成功地越过了物理屏障，绒毛深层特殊的白细胞就会吞噬消灭入侵的微生物。当谷氨酰胺对肠道的正常供应受阻时，就像一个人不吃饭时，这两种粘膜屏障就会减弱。因为免疫细胞也是靠干细胞增殖维持的。谷氨酰胺的缺乏，也影响到免疫细胞的数量和质量。胃肠道粘膜细胞，是机体中更新最快的三大组织之一，另外的二种组织是免疫细胞和神经组织。胃肠粘膜细胞更新的周期为5天左右，即一个绒毛底部的干细胞增殖分化长成肠粘膜细胞并移位到绒毛顶部所需的时间是5天左右，全消化道每天脱落粘膜细胞的重量为250克，而机体内所贮存的谷氨酰胺，大约能支持机体5天的需要，这样在疾病中，禁食5-10天左右，就会出现消化道症状，甚至出现溃疡、出血等。

 

1、维持肠粘膜屏障的完整，预防和治疗肠源性内毒素血症

 

肠道内有大量细菌，其总数超过人体细胞的总数，其中革兰纸阴性杆菌及其所释放的内毒素是对人体健康最大的威胁。肠道内毒素入血所造成的机体损害即称为“肠源性内毒素血症”。内毒素经肠入血后，首先经门脉入肝造成肝损害，然后再入大循环，造成肺、肾、心脏、大脑等各脏器的损害，以前所说的“肝肾综合征”，主要就是由肠源性内毒素血症引起，目前所发现的大多数原因不明的急性肾功能衰竭不能排除是由肠源性内毒素血症引起。肠源性内毒素血症最严重的临床后果是多脏器功能衰竭，这是目前对现代西医最难诊断，也是最难治疗的疾病群，而了解到肠源性内毒素血症的发生机制和谷氨酰胺对维持肠粘膜屏障的重要作用后，多脏器功能衰竭就成为容易诊断和治疗的疾病。

 

2、预防和治疗化疗和放疗对肠道的损伤

 

化疗和放疗是靠破坏快速增长的细胞来防止癌瘤增长的。然而这不仅破坏癌细胞，也破坏机体中增长最快的一些正常的组织细胞。其中特别明显的有肠道粘膜细胞。这可以解释为什么癌症病人治疗过程中经常出现恶心、呕吐和腹泻。对于接受化疗、放疗的患者同时给予谷氨酰胺，能明显保护胃肠粘膜，并因此减轻恶心，呕吐等消化症状。目前放，化疗患者多使用进口止吐药，价格昂贵，又不能起到胃肠粘膜的保护作用，而谷氨酰胺既经济，又有多方面的作用，是中枢镇吐剂无法相比的。

 

3、治疗消化道溃疡

 

溃疡和溃疡引起的上消化道出血是消化系统最常见也是最难治疗的疾病，就溃疡而言，目前现代西医认为是胃酸过多及幽门螺旋杆菌引起，故采用制酸及抗菌治疗，但实际效果并不理想，特别是不能解决复发问题，原因是，胃酸是正常消化生理机制，抗酸治疗本身是不符合正常生理规律的，而幽门螺旋杆菌也不是溃疡发生的特异性原因，并不与溃疡发生成绝对正相关。而谷氨酰胺促进干细胞再生作用，能使胃肠粘膜在有酸条件下维持正常组织结构，因此，这是在不破坏机体正常生理规律的条件下治疗消化道溃疡的办法，目前进入我国医疗市场的日本进口谷氨酰胺口服制剂“麦滋林”，所注明的唯一治疗作用就是治疗胃溃疡。

 

4、治疗腹泻

 

消化道一个重要生理功能是水分的重吸收。不论何种原因，导致消化道粘膜组织结构破坏后，都会发生水分重吸收功能障碍而导致腹泻。谷氨酰胺能维持消化道粘膜的正常组织结构，故能治疗腹泻，在我国，腹泻治疗多以抗生素为主，这是不全面的，在没有确切证据证明是由细菌引起时，不应使用抗生素，相反，不论何种原因引起的腹泻，作用谷氨酰胺肯定是有效的。

 

5、减轻药物的胃肠刺激作用

 

许多药物都有消化道副作用，并因此影响这些药物的临床应用，因为谷氨酰胺能促进胃肠粘膜细胞再生，维持胃肠粘膜正常组织结构，故可减少这些药物的胃肠副作用。

 

6、对大部分难治性肠道疾病均可能发挥重要的治疗作用

 

在科学上有一个原理是结构与功能相关性原理，任何物质，结构正常，功能自然正常，结构不正常，功能肯定不正常，谷氨酰胺能促使胃肠粘膜维持正常组织结构，所以，凡与胃肠粘膜有关的消化道疾病均可得到治疗，如萎缩性胃炎，溃疡性结肠炎等，甚至对艾滋病引起的肠道破坏都有明显的治疗作用。

 

二、抗氧自由基作用

 

氧自由基能引起机体多种过氧化反应，造成组织细胞的损伤，成为细胞变性、死亡的原因，是多种系统疾病，包括癌症的发病原因，而且也是衰老的重要原因。机体中有三种物质是负责消除氧自由基：超氧化物歧化酶，过氧化氢酶，谷胱苷肽。谷胱苷肽是在肝脏中由三种氨基酸合成的：谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸。谷胱苷肽中的谷氨酸部分，绝大部分来源于谷氨酰胺。因此，给机体输入谷氨酰胺能促进谷胱苷肽的合成，起到抗氧自由基的作用。氧自由基的损伤作用的发现，为临床上解释疾病发生的原因提供了重要的理论，谷氨酰胺作用的发现，为我们临床中抗氧自由基治疗提供了一种现实的可操作的具体方法，这就使氧自由基理论可以在临床治疗中得到落实，其意义十分重大。

 

三、保肝作用

 

因为氧自由基损害是肝脏多种损害的一个常见机制，所以谷氨酰胺以其抗氧自由基机制，可以在治疗多种肝脏损害发中挥作用。另一方面，谷氨酰胺可以通过维持枯否细胞的正常结构和功能，起到保肝作用。肝脏主要由两种细胞构成，一种是肝细胞，另一种是枯否细胞，枯否细胞是血液中的单核细胞从血管中游出后，定居在肝脏，成为肝脏中的重要组成万分。枯否细胞主要负责肝脏的免疫功能。消化道全部血液都经门脉入肝，通过消化道进入机体的各种有害物质、细菌、病毒、内毒素等均需枯否细胞处理，这样枯否细胞也就成为肝脏中最易受损死亡的细胞，枯否细胞的受损死亡本身已构成机体严重疾病，而与此同时，受损的枯否细胞又释放出大量炎症介质，造成肝实质细胞的受损坏死。因此，维持肝枯否细胞的结构，功能正常，是维持肝脏正常功能，治疗肝脏疾病的重要方法。枯否细胞属脏器中的巨噬细胞，属单核巨噬细胞系列，其来源是血液的干细胞，谷氨酰胺是干细胞再生的重要原料，通过促进血干细胞的再生，保证肝脏中受损的枯否细胞能得到及时的更新，补充。

 

四、强化免疫系统

 

免疫细胞是机体中寿命最短，更新最快的三大组织之一，因此，谷氨酰胺的作用能在短时间内，表现在免疫细胞的功能上。如能保证谷氨酰胺的供应，免疫细胞功能也就能正常发挥。临床治疗中，在一般炎症疾病，其抗菌效果，不低于抗生素，而它比抗生素优点在于，不用担心“抗菌谱”是否与致病菌相对应。谷氨酰胺可称为真正“广谱”的抗菌素和抗病毒药。在50年代美国的Hennry Eagle博士就发现要想让培养血中的免疫细胞生长，谷氨酰胺是必需的养料。没有谷氨酰胺，就没有细胞的生长，这一发现并没有受到业内重视。英国牛津大学的Eric Newsholme进一步的研究发现，如谷氨酰胺的量减少，则淋巴细胞不能正常分裂。。如果培养基中有谷氨酰胺，巨噬细胞就能发挥包裹和吞噬外来物质的功能。如果谷氨酰胺的量减少，巨噬细胞的功能将受到很大影响。John Alverdy博士，用动物实验来研究免疫细胞与谷氨酰胺的关系。他发现，当给动物输入目前世界各医院都正在使用的静脉营养液，（不含谷氨酰胺），动物肠道的淋巴结内充满了细菌。如果在静脉营养液中加入谷氨酰胺，淋巴结中只有很少的细菌。接受谷氨酰胺的动物的IgA抗体水平也是很高的。在另一个实验中，科学家发现大鼠在败血症时，其淋巴组织对谷氨酰胺的利用增加，淋巴细胞和巨噬细胞在清除异物时需要大量的增殖，这就需要较多的谷氨酰胺。如果给予动物大剂量的细菌造成败血症之前，先输入谷氨酰胺，那么这些动物的存活率比未接受谷氨酰胺的动物组高二倍。

 

五、抗癌作用

 

干细胞不断增殖，分化成功能细胞是多细胞生命存在的根本机制。但是，只说到这里，还不全面。因为如果干细胞真的不停止地增殖，就一定会成为癌症而威胁到生命的存在，所以，还必须有一个机制，这个机制可以在需要的时候启动干细胞的增殖，而当增殖的数量已经满足组织器官的需要时，又可令其多余的细胞死亡。机体里确实存在这个机制，前一个叫做“分化”，后一个叫做“凋亡”。执行这两个机制的就是正常的组织细胞，即功能细胞。也就是说，正常的功能细胞，当发现自己有一部分受致病因素作用而坏死的时候，（包括正常的生理性死亡），会向自己的干细胞发出信号，令其开始再生，并从原始的干细胞在不断分裂的过程中不断改变自己的形态功能，最终变成功能细胞，这个过程就叫做“分化”。另外，一旦数量得到补充后，正常的功能细胞又会再给干细胞一个信号令其停止再生分裂，同时给已经分化成功能细胞，但属多余数量的功能细胞一个信号，令其“凋亡”。根据以上机制，有人认为癌症发生的原因不是正常组织细胞的“基因突变”，而是干细胞在分化，凋亡两个方面受到阻碍：因为得不到凋亡的信号，所以，干细胞层不停止生长，因为得不到分化信号，所以不断生长的干细胞只能生长到干细胞与正常功能细胞之间的某个阶段的中间形态的细胞，因为是在干细胞与正常功能细胞之间，所以带有不同程度的“原始性”，和“未分化”性。因为分化和凋亡的信号都来自于正常功能细胞，所以，如何使正常功能细胞发出分化，凋亡的信号，就成为医学治疗癌症的思想，当然上述观点尚需进一步的研究证实。实现这一目标目前有人提出两种方法：第一种，也是最简单的一种就是：根据正常结构的细胞会有正常功能的原理。给干细胞提供足够的原料，促使其再生分化出更多的正常组织细胞，以增强正常组织细胞所发出的正常分化、凋亡的信号，达到使癌细胞凋亡的目的。这里有一个前提，就是一般来讲，发生癌症的器官组织，仍存在大量的正常功能细胞。也就是说，在发生了癌症的组织中，不是所有干细胞生长都变成了癌细胞。事实上，只是部分干细胞再生后变成癌细胞，大部分干细胞再生后仍是正常组织细胞，给它们提供足够原料，加强这部分正常干细胞的再生作用，就能达到增强分化凋亡信号，使癌组织要么继续分化成正常功能细胞，要么凋亡。科研人员已经发现，就是在实质癌肿的肿块内部，仍旧存在着大量的正常组织细胞，更不用说在癌肿范围之外了。以上所讲，也就是谷氨酰胺的抗癌作用机制。

 

美国已经对谷胺酰胺抗癌进行了大量的临床实践，下面就引用美国的资料以说明，除谷氨酰胺这一种提供干细胞原料的手段外，再加上调整体内环境的措施，效果应比单用谷氨酰胺要好，这是需要读者注意的，下面引述的资料主要是证明谷氨酰胺确实的抗癌作用，只此而已。引文来源：美国朱迪·夏波特《基本营养素——谷氨酰胺》引文如下：

 

由Arkansas大学Suzannt Klimberg博士所做的实验表明，同样是将肿留移植在动物体内，并让肿瘤生长25天以后，将动物分为谷氨酰胺强化组和非强化组。结果两组肿瘤生长情况相似，但随后给予化疗，谷氨酰胺强化组和非强化组肿瘤体积的缩小分别为45%和25%，因此，谷氨酰胺在某种途径上具有增强化疗杀伤肿瘤的能力！而且，那些接受化疗，未接受谷氨酰胺强化的动物的感梁率竟达100%，而谷氨酰胺强化组的动物感染率仅为3%。两组存活率也有明显差异。所有这些资料表明，谷氨酰胺对于每年上百万化疗的人来说，可能具有重要作用。更显著的发现来自于另外一个移植肿瘤的动物实验。移植在动物体内的肿瘤生长23天后，将动物分为接受含有或不含有谷氨酰胺的食物喂养。经过2天的特殊喟养后，所有的动物均给同一种化疗药物氨甲喋呤，并分别于注药后的24小时和48小时检测两组动物移植肿瘤内部的氨甲喋呤浓度，结果发现，不但谷氨酰胺组动物体内肿瘤的氨甲渠呤浓度明显高于非谷氨酰胺组，而且，谷氨酰胺治疗组动物体内的肿瘤也明显缩小。另一重要发现是，谷氨酰胺组动物的肿瘤内的谷氨酰胺酶的水平较低。这提示由于肿瘤较小，故无大量利用谷氨酰胺进行肿瘤生长的需要。这是令人振奋的消息。这表明谷氨酰胺不但具有重要的营养价值，还具有类似于一种化疗药物的重要的特殊的治疗价值。

 

促使局部组织细胞发出正常分化，凋亡信号的第二种办法是调整局部组织与机体神经体液中枢的关系，使局部组织获得更大活力以完成自己的正常生理功能。

 

六、减少肌肉分解

 

研究表明肌肉组织是机体的谷氨酰胺库。当机体处于应激状态时，肠道免疫系统及各组织器官对谷氨酰胺的巨大需求，是血液中原有的谷氨酰胺不能满足的。这时肌肉组织上的蛋白质分解成氨基酸，通过谷氨酰胺合成酶合成谷氨酰胺。因此，在应激或长期卧床病人蛋白质供应不足，特别是谷氨酰胺缺乏时，往往出现肌肉消瘦萎缩。以前将肌肉萎缩归因于失去运动的结果。现在有研究表明，这是谷氨酰胺缺乏的体征。临床实践证明，给予谷氨酰胺可以抑制肌肉萎缩。肌肉萎缩时常伴有肌肉及关节的疼痛不适，这是许多卧床病人的常见体症。给予谷氨酰胺可以缓解这些体症。正因如此，谷氨酰胺被称为有“止痛”作用，其作用结果相当于阿司匹林。老年人常见的腿痛，抽筋，也多与谷氨酰胺缺乏造成的肌肉组织分解有关，服用谷氨酰胺有部分疗效。近年来媒体宣传的钙缺乏机制不能否认存在片面性和部分商业欺骗性。

 

七、神经精神作用

 

1 谷氨酰胺有明显的抗抑郁性能。用研究者的语言说，已达到一个维持生命所必需的精神情绪状态。给谷氨酰胺的病人比对照组的病人在统计学上表明更“精力充沛”。他们比其他病人减少愤怒和疲劳感。如果想到大多数疾病都伴有抑郁的情绪，那么，给予谷氨酰胺对于临床治疗将具有普遍意义。

 

2 有止痛作用。

 

八、谷氨酰胺与肾上腺皮质激素的关系

 

研究发现，谷氨酰胺进入细胞时必须有皮质激素的转运作用。这样，谷氨酰胺和皮质激素两种药物的临床作用就紧密地联系在一起了。通过前面的介绍可以看出，所谓谷氨酰胺的作用，许多是与激素的作用相似的，反过来，也可以说激素的许多作用，正是因为激素能使谷氨酰胺进入细胞而发挥的，其实是谷氨酰胺的作用。从这个角度我们可以知道，应用谷氨酰胺既可以得到激素的许多治疗效果，又可避免激素的副作用。这一点在临床上是十分宝贵的。目前，临床已公认，激素在许多自身免疫性疾病的治疗中有非常好的效果，治疗基本离不开激素，但是长期大量使用激素所带来的副作用又使治疗无法坚持下去。有了谷氨酰胺与激素关系的知识，将为这些疾病的治疗开辟新的道路。在了解谷氨酰胺与激素关系的基础上，也进一步明确了谷氨酰胺这一药物的临床使用方法，即在开始治疗的初期阶段，为使谷氨酰胺快速，大量进入细胞，提高治疗效果，应该在应用谷氨酰胺的同时加用激素。同时我们也可以得出应用谷氨酰胺这一药物时的注意事项。在长期应用谷氨酰胺而未适时补充激素时，有可能造成机体缺乏激素的副作用，因为谷氨酰胺进入细胞时在不断地消耗激素，如发现此类症状，及时给予激素治疗，症状会很快解除，但具体用法上缺乏研究依据。

 

九、人类熟食的代价

 

谷氨酰胺的一个特点是不耐热，在50度左右即开始分解，破坏。因此，人类熟食的结果，造成食物中，主要是肉类食物中谷氨酰胺大量破坏。所以，人类从肉食中所得谷氨酰胺量较少，仅供机体日常生理需要，而一旦患病，需要量增长，即供不应求。也因为同样的原因，在制药过程中，通过高温、高压灭菌程序时，谷氨酰胺也被分解破坏，故市场上所有品种的氨基酸制剂中都没有谷氨酰胺这一种氨基酸，这就使谷氨酰缺乏的问题在治疗中也得不到解决。

 

十、谷氨酰胺临床应用状况

 

传统上谷氨酰胺主要是治疗肝昏迷。认为谷氨酰胺作为血氨的运输工具，可以将中枢神经系统的血氨从中枢运到外周，从尿道排出体外。但现在认识到，真正的运载工具不是谷氨酰胺而是谷氨酸，谷氨酸结合氨之后以谷氨酰胺的形式转运到外周，谷氨酰胺是谷氨酸装载了氨后的形态，把谷氨酰胺输入体内，就相当于将装满血氨的车送到大脑，无法再起到运载血氨的作用。总的看来，谷氨酰胺促进DNA复制的作用虽然在50年代就被发现。70年代又再度被发现，但医学界对谷氨酰胺的注意还是不够的，对谷氨酰胺的研究仍处于初期阶段。还没有受到广大研究人员和临床医生的重视。这里所介绍的有关谷氨酰胺的知识，大部分来自美国朱迪夏波特和南希厄利什合著的《基本营养素--谷氨酰胺》一书，作者在该书前言中表达了对研究现状的忧虑。作者写道：“在两百年前，一个重要的发现：吃柠檬和酸橘能防止水手在漫长的环球航行中患上坏血病。今天，在21世纪的门前，科学发现了谷氨酰胺的价值。对于正在康复的病人来说，对谷氨酰胺的补充是十分重要的。可能就像当年的柠檬与酸橘对水手来说是避免患坏血病的希望那样重要。许多关于谷氨酰胺的新消息仍然分散地登载于科学刊物上。大多数关于谷氨酰胺的研究都不是准备用于实际业务工作的。同时也很自然地不是大众易于接受的知识。

 

十一、医药院士谈谷氨酰胺

 

在最近出版的《医药院士世纪谈》一书中，黎介寿院士在《发展迅速的临床营养支持》一文中重点谈到谷氨酰胺问题。黎介寿在文章中写道：“现在又发现，谷氨酰胺的作用十分重要，它是体内含量最多的氨基酸，占肌肉氨基酸的60%，是组成蛋白质的主要成分，是生长迅速细胞如肠粘膜细胞、红细胞等的主要营养物质。被称之为组织特殊营养素。但谷氨酰胺的水溶液极不稳定，易分解为谷氨酸与氨。故现有的复方氨基酸液中不含有谷氨酰胺。当前对谷氨酰胺的制剂与其在人体中的作用研究甚多，并研制有甘氨酸--谷氨酰胺和丙氨酸--谷氨酰胺两种双肽制剂。在溶液中甚为稳定。当输入人体内后再水解，分离出谷氨酰胺和丙氨酸和甘氨酸。这类制剂已在临床推广使用，预计它的使用将对改善氮平衡，促进组织的组成，改善免疫功能等都有益。