(14)谷氨醯胺對人體的重要性
談谷胺醯胺對人體的重要性
最先發現谷氨醯胺重要作用的人不是醫生，而是那些想在實驗室培養細胞的人。50年代初期，Hennry Eogle想通過在細胞培養液中加入葡萄糖來使人和動物的細胞在體外生長。但他發現，僅有葡萄糖是不夠的。在試用了許多營養物之後，他發現了谷氨醯胺可以促進免疫細胞和其他一些細胞的生長。像大多數新發現一樣，當時並未引起人們的重視。直到20年後，人們重新發現這一現象時才引起重視。70年代，Herbert Windmuelle博士研究抗生素和其他藥物在小腸吸收的特點時，為了灌注含適當營養的溶液保持一小段腸子存活。經篩選實驗發現了了谷氨醯胺。
谷氨醯胺是由谷氨酸和氨化合而成。谷氨醯胺與谷氨酸一樣，也是20種氨基酸中的一種。從結構上看，谷氨醯胺的特點是比其他的氨基酸多了一個氮原子。而且谷氨醯胺在細胞中很容易分解成谷氨酸和氨。而釋放出多餘的氮原子。氮是合成核酸、蛋白質、氨基酸等不可缺少的原料。所以，現代研究認為谷氨醯胺是氮的運載工具。對幹細胞的分裂增殖起重要作用。相比之下，葡萄糖只能為細胞提供能量，不能為幹細胞再生提供原料，所以當細胞正常生活時，葡萄糖從提供能量維持生理活動的角度看是必需的。但在疾病過程中，當功能細胞受損，需要幹細胞再生，重建組織器官時，葡萄糖就不起作用，而需要谷氨醯胺了。
谷氨醯胺是體內最普通的遊離氨基酸。約佔總遊離氨基酸的60%。而且在血流中谷氨醯胺的濃度也是很高的。其濃度大約是谷氨酸的8倍。許多氨基酸不到谷氨醯胺的1/10。含量最多的丙氨酸，也只約為谷氨醯胺濃度的一半。對於機體中和血液中濃度如此高的谷氨醯胺，過去我們的了解是很少的。只知道可作為氮的轉運者，起到降低中樞神經系統血氨的作用。在氨基酸的分類中，也將谷氨醯胺作為非必需氨基酸，而且在目前臨床應用的各種複合氨酸酸注射液中都沒有谷氨醯胺這一成份。這種忽略與其在機體氨基酸中所佔的份額並不相稱。
對谷氨醯胺的一些臨床作用敘述如下：
一、谷氨醯胺對消化道的作用
谷氨醯胺是消化道修復的最重要的營養物質。這是在最近20年才認識到的。大多數臨床工作者認為在疾病和手術期間不應使用腸道。腸道需要休息，以利自身修復。然而腸道修復所需要的營養--谷氨醯胺，在很多食譜中沒有得到提供。現代靜脈用溶液中也不含谷氨醯胺。此時，在病人禁食時發生的實際情況是腸粘膜細胞萎縮。因為它們缺乏食物中所帶來的谷氨醯胺的營養。通常情況下腸道厚厚的內襯被落落的剝脫組織所代替。後者易腐蝕，形成潰瘍。細菌易通過。因此，疾病期間試圖用禁食讓腸道自身修復和僅提供葡萄糖溶液支持就會發生相反的結果。不但不能修復，腸道還會損傷。腸道內襯變落，腸道內細菌穿過腸壁進入臨近組織，最終有些病人細菌或細菌毒素還會進入血液，形成「細菌移位」、「腸源性內毒素血症」。而這又是形成「多臟器功能衰竭」的重要原因。對於維持健康起重要作用的胃腸粘膜內襯，即是物理屏障，又是免疫屏障。如果細菌或病毒確實成功地越過了物理屏障，絨毛深層特殊的白細胞就會吞噬消滅入侵的微生物。當谷氨醯胺對腸道的正常供應受阻時，就像一個人不吃飯時，這兩種粘膜屏障就會減弱。因為免疫細胞也是靠幹細胞增殖維持的。谷氨醯胺的缺乏，也影響到免疫細胞的數量和質量。胃腸道粘膜細胞，是機體中更新最快的三大組織之一，另外的二種組織是免疫細胞和神經組織。胃腸粘膜細胞更新的周期為5天左右，即一個絨毛底部的幹細胞增殖分化長成腸粘膜細胞並移位到絨毛頂部所需的時間是5天左右，全消化道每天脫落粘膜細胞的重量為250克，而機體內所貯存的谷氨醯胺，大約能支持機體5天的需要，這樣在疾病中，禁食5-10天左右，就會出現消化道癥狀，甚至出現潰瘍、出血等。
1、維持腸粘膜屏障的完整，預防和治療腸源性內毒素血症
腸道內有大量細菌，其總數超過人體細胞的總數，其中革蘭紙陰性桿菌及其所釋放的內毒素是對人體健康最大的威脅。腸道內毒素入血所造成的機體損害即稱為「腸源性內毒素血症」。內毒素經腸入血後，首先經門脈入肝造成肝損害，然後再入大循環，造成肺、腎、心臟、大腦等各臟器的損害，以前所說的「肝腎綜合征」，主要就是由腸源性內毒素血症引起，目前所發現的大多數原因不明的急性腎功能衰竭不能排除是由腸源性內毒素血症引起。腸源性內毒素血症最嚴重的臨床後果是多臟器功能衰竭，這是目前對現代西醫最難診斷，也是最難治療的疾病群，而了解到腸源性內毒素血症的發生機制和谷氨醯胺對維持腸粘膜屏障的重要作用後，多臟器功能衰竭就成為容易診斷和治療的疾病。
2、預防和治療化療和放療對腸道的損傷
化療和放療是靠破壞快速增長的細胞來防止癌瘤增長的。然而這不僅破壞癌細胞，也破壞機體中增長最快的一些正常的組織細胞。其中特別明顯的有腸道粘膜細胞。這可以解釋為什麼癌症病人治療過程中經常出現噁心、嘔吐和腹瀉。對於接受化療、放療的患者同時給予谷氨醯胺，能明顯保護胃腸粘膜，並因此減輕噁心，嘔吐等消化癥狀。目前放，化療患者多使用進口止吐葯，價格昂貴，又不能起到胃腸粘膜的保護作用，而谷氨醯胺既經濟，又有多方面的作用，是中樞鎮吐劑無法相比的。
3、治療消化道潰瘍
潰瘍和潰瘍引起的上消化道出血是消化系統最常見也是最難治療的疾病，就潰瘍而言，目前現代西醫認為是胃酸過多及幽門螺旋桿菌引起，故採用制酸及抗菌治療，但實際效果並不理想，特別是不能解決複發問題，原因是，胃酸是正常消化生理機制，抗酸治療本身是不符合正常生理規律的，而幽門螺旋桿菌也不是潰瘍發生的特異性原因，並不與潰瘍發生成絕對正相關。而谷氨醯胺促進幹細胞再生作用，能使胃腸粘膜在有酸條件下維持正常組織結構，因此，這是在不破壞機體正常生理規律的條件下治療消化道潰瘍的辦法，目前進入我國醫療市場的日本進口谷氨醯胺口服製劑「麥滋林」，所註明的唯一治療作用就是治療胃潰瘍。
4、治療腹瀉
消化道一個重要生理功能是水分的重吸收。不論何種原因，導致消化道粘膜組織結構破壞後，都會發生水分重吸收功能障礙而導致腹瀉。谷氨醯胺能維持消化道粘膜的正常組織結構，故能治療腹瀉，在我國，腹瀉治療多以抗生素為主，這是不全面的，在沒有確切證據證明是由細菌引起時，不應使用抗生素，相反，不論何種原因引起的腹瀉，作用谷氨醯胺肯定是有效的。
5、減輕藥物的胃腸刺激作用
許多藥物都有消化道副作用，並因此影響這些藥物的臨床應用，因為谷氨醯胺能促進胃腸粘膜細胞再生，維持胃腸粘膜正常組織結構，故可減少這些藥物的胃腸副作用。
6、對大部分難治性腸道疾病均可能發揮重要的治療作用
在科學上有一個原理是結構與功能相關性原理，任何物質，結構正常，功能自然正常，結構不正常，功能肯定不正常，谷氨醯胺能促使胃腸粘膜維持正常組織結構，所以，凡與胃腸粘膜有關的消化道疾病均可得到治療，如萎縮性胃炎，潰瘍性結腸炎等，甚至對艾滋病引起的腸道破壞都有明顯的治療作用。
二、抗氧自由基作用
氧自由基能引起機體多種過氧化反應，造成組織細胞的損傷，成為細胞變性、死亡的原因，是多種系統疾病，包括癌症的發病原因，而且也是衰老的重要原因。機體中有三種物質是負責消除氧自由基：超氧化物歧化酶，過氧化氫酶，谷胱苷肽。谷胱苷肽是在肝臟中由三種氨基酸合成的：谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸。谷胱苷肽中的谷氨酸部分，絕大部分來源於谷氨醯胺。因此，給機體輸入谷氨醯胺能促進谷胱苷肽的合成，起到抗氧自由基的作用。氧自由基的損傷作用的發現，為臨床上解釋疾病發生的原因提供了重要的理論，谷氨醯胺作用的發現，為我們臨床中抗氧自由基治療提供了一種現實的可操作的具體方法，這就使氧自由基理論可以在臨床治療中得到落實，其意義十分重大。
三、保肝作用
因為氧自由基損害是肝臟多種損害的一個常見機制，所以谷氨醯胺以其抗氧自由基機制，可以在治療多種肝臟損害發中揮作用。另一方面，谷氨醯胺可以通過維持枯否細胞的正常結構和功能，起到保肝作用。肝臟主要由兩種細胞構成，一種是肝細胞，另一種是枯否細胞，枯否細胞是血液中的單核細胞從血管中游出後，定居在肝臟，成為肝臟中的重要組成萬分。枯否細胞主要負責肝臟的免疫功能。消化道全部血液都經門脈入肝，通過消化道進入機體的各種有害物質、細菌、病毒、內毒素等均需枯否細胞處理，這樣枯否細胞也就成為肝臟中最易受損死亡的細胞，枯否細胞的受損死亡本身已構成機體嚴重疾病，而與此同時，受損的枯否細胞又釋放出大量炎症介質，造成肝實質細胞的受損壞死。因此，維持肝枯否細胞的結構，功能正常，是維持肝臟正常功能，治療肝臟疾病的重要方法。枯否細胞屬臟器中的巨噬細胞，屬單核巨噬細胞系列，其來源是血液的幹細胞，谷氨醯胺是幹細胞再生的重要原料，通過促進血幹細胞的再生，保證肝臟中受損的枯否細胞能得到及時的更新，補充。
四、強化免疫系統
免疫細胞是機體中壽命最短，更新最快的三大組織之一，因此，谷氨醯胺的作用能在短時間內，表現在免疫細胞的功能上。如能保證谷氨醯胺的供應，免疫細胞功能也就能正常發揮。臨床治療中，在一般炎症疾病，其抗菌效果，不低於抗生素，而它比抗生素優點在於，不用擔心「抗菌譜」是否與致病菌相對應。谷氨醯胺可稱為真正「廣譜」的抗菌素和抗病毒藥。在50年代美國的Hennry Eagle博士就發現要想讓培養血中的免疫細胞生長，谷氨醯胺是必需的養料。沒有谷氨醯胺，就沒有細胞的生長，這一發現並沒有受到業內重視。英國牛津大學的Eric Newsholme進一步的研究發現，如谷氨醯胺的量減少，則淋巴細胞不能正常分裂。。如果培養基中有谷氨醯胺，巨噬細胞就能發揮包裹和吞噬外來物質的功能。如果谷氨醯胺的量減少，巨噬細胞的功能將受到很大影響。John Alverdy博士，用動物實驗來研究免疫細胞與谷氨醯胺的關係。他發現，當給動物輸入目前世界各醫院都正在使用的靜脈營養液，（不含谷氨醯胺），動物腸道的淋巴結內充滿了細菌。如果在靜脈營養液中加入谷氨醯胺，淋巴結中只有很少的細菌。接受谷氨醯胺的動物的IgA抗體水平也是很高的。在另一個實驗中，科學家發現大鼠在敗血症時，其淋巴組織對谷氨醯胺的利用增加，淋巴細胞和巨噬細胞在清除異物時需要大量的增殖，這就需要較多的谷氨醯胺。如果給予動物大劑量的細菌造成敗血症之前，先輸入谷氨醯胺，那麼這些動物的存活率比未接受谷氨醯胺的動物組高二倍。
五、抗癌作用
幹細胞不斷增殖，分化成功能細胞是多細胞生命存在的根本機制。但是，只說到這裡，還不全面。因為如果幹細胞真的不停止地增殖，就一定會成為癌症而威脅到生命的存在，所以，還必須有一個機制，這個機制可以在需要的時候啟動幹細胞的增殖，而當增殖的數量已經滿足組織器官的需要時，又可令其多餘的細胞死亡。機體里確實存在這個機制，前一個叫做「分化」，後一個叫做「凋亡」。執行這兩個機制的就是正常的組織細胞，即功能細胞。也就是說，正常的功能細胞，當發現自己有一部分受致病因素作用而壞死的時候，（包括正常的生理性死亡），會向自己的幹細胞發出信號，令其開始再生，並從原始的幹細胞在不斷分裂的過程中不斷改變自己的形態功能，最終變成功能細胞，這個過程就叫做「分化」。另外，一旦數量得到補充後，正常的功能細胞又會再給幹細胞一個信號令其停止再生分裂，同時給已經分化成功能細胞，但屬多餘數量的功能細胞一個信號，令其「凋亡」。根據以上機制，有人認為癌症發生的原因不是正常組織細胞的「基因突變」，而是幹細胞在分化，凋亡兩個方面受到阻礙：因為得不到凋亡的信號，所以，幹細胞層不停止生長，因為得不到分化信號，所以不斷生長的幹細胞只能生長到幹細胞與正常功能細胞之間的某個階段的中間形態的細胞，因為是在幹細胞與正常功能細胞之間，所以帶有不同程度的「原始性」，和「未分化」性。因為分化和凋亡的信號都來自於正常功能細胞，所以，如何使正常功能細胞發出分化，凋亡的信號，就成為醫學治療癌症的思想，當然上述觀點尚需進一步的研究證實。實現這一目標目前有人提出兩種方法：第一種，也是最簡單的一種就是：根據正常結構的細胞會有正常功能的原理。給幹細胞提供足夠的原料，促使其再生分化出更多的正常組織細胞，以增強正常組織細胞所發出的正常分化、凋亡的信號，達到使癌細胞凋亡的目的。這裡有一個前提，就是一般來講，發生癌症的器官組織，仍存在大量的正常功能細胞。也就是說，在發生了癌症的組織中，不是所有幹細胞生長都變成了癌細胞。事實上，只是部分幹細胞再生後變成癌細胞，大部分幹細胞再生後仍是正常組織細胞，給它們提供足夠原料，加強這部分正常幹細胞的再生作用，就能達到增強分化凋亡信號，使癌組織要麼繼續分化成正常功能細胞，要麼凋亡。科研人員已經發現，就是在實質癌腫的腫塊內部，仍舊存在著大量的正常組織細胞，更不用說在癌腫範圍之外了。以上所講，也就是谷氨醯胺的抗癌作用機制。
美國已經對谷胺醯胺抗癌進行了大量的臨床實踐，下面就引用美國的資料以說明，除谷氨醯胺這一種提供幹細胞原料的手段外，再加上調整體內環境的措施，效果應比單用谷氨醯胺要好，這是需要讀者注意的，下面引述的資料主要是證明谷氨醯胺確實的抗癌作用，只此而已。引文來源：美國朱迪·夏波特《基本營養素——谷氨醯胺》引文如下：
由Arkansas大學Suzannt Klimberg博士所做的實驗表明，同樣是將腫留移植在動物體內，並讓腫瘤生長25天以後，將動物分為谷氨醯胺強化組和非強化組。結果兩組腫瘤生長情況相似，但隨後給予化療，谷氨醯胺強化組和非強化組腫瘤體積的縮小分別為45%和25%，因此，谷氨醯胺在某種途徑上具有增強化療殺傷腫瘤的能力！而且，那些接受化療，未接受谷氨醯胺強化的動物的感梁率竟達100%，而谷氨醯胺強化組的動物感染率僅為3%。兩組存活率也有明顯差異。所有這些資料表明，谷氨醯胺對於每年上百萬化療的人來說，可能具有重要作用。更顯著的發現來自於另外一個移植腫瘤的動物實驗。移植在動物體內的腫瘤生長23天後，將動物分為接受含有或不含有谷氨醯胺的食物餵養。經過2天的特殊喟養後，所有的動物均給同一種化療藥物氨甲喋呤，並分別於注葯後的24小時和48小時檢測兩組動物移植腫瘤內部的氨甲喋呤濃度，結果發現，不但谷氨醯胺組動物體內腫瘤的氨甲渠呤濃度明顯高於非谷氨醯胺組，而且，谷氨醯胺治療組動物體內的腫瘤也明顯縮小。另一重要發現是，谷氨醯胺組動物的腫瘤內的谷氨醯胺酶的水平較低。這提示由於腫瘤較小，故無大量利用谷氨醯胺進行腫瘤生長的需要。這是令人振奮的消息。這表明谷氨醯胺不但具有重要的營養價值，還具有類似於一種化療藥物的重要的特殊的治療價值。
促使局部組織細胞發出正常分化，凋亡信號的第二種辦法是調整局部組織與機體神經體液中樞的關係，使局部組織獲得更大活力以完成自己的正常生理功能。
六、減少肌肉分解
研究表明肌肉組織是機體的谷氨醯胺庫。當機體處於應激狀態時，腸道免疫系統及各組織器官對谷氨醯胺的巨大需求，是血液中原有的谷氨醯胺不能滿足的。這時肌肉組織上的蛋白質分解成氨基酸，通過谷氨醯胺合成酶合成谷氨醯胺。因此，在應激或長期卧床病人蛋白質供應不足，特別是谷氨醯胺缺乏時，往往出現肌肉消瘦萎縮。以前將肌肉萎縮歸因於失去運動的結果。現在有研究表明，這是谷氨醯胺缺乏的體征。臨床實踐證明，給予谷氨醯胺可以抑制肌肉萎縮。肌肉萎縮時常伴有肌肉及關節的疼痛不適，這是許多卧床病人的常見體症。給予谷氨醯胺可以緩解這些體症。正因如此，谷氨醯胺被稱為有「止痛」作用，其作用結果相當於阿司匹林。老年人常見的腿痛，抽筋，也多與谷氨醯胺缺乏造成的肌肉組織分解有關，服用谷氨醯胺有部分療效。近年來媒體宣傳的鈣缺乏機制不能否認存在片面性和部分商業欺騙性。
七、神經精神作用
1 谷氨醯胺有明顯的抗抑鬱性能。用研究者的語言說，已達到一個維持生命所必需的精神情緒狀態。給谷氨醯胺的病人比對照組的病人在統計學上表明更「精力充沛」。他們比其他病人減少憤怒和疲勞感。如果想到大多數疾病都伴有抑鬱的情緒，那麼，給予谷氨醯胺對於臨床治療將具有普遍意義。
2 有止痛作用。
八、谷氨醯胺與腎上腺皮質激素的關係
研究發現，谷氨醯胺進入細胞時必須有皮質激素的轉運作用。這樣，谷氨醯胺和皮質激素兩種藥物的臨床作用就緊密地聯繫在一起了。通過前面的介紹可以看出，所謂谷氨醯胺的作用，許多是與激素的作用相似的，反過來，也可以說激素的許多作用，正是因為激素能使谷氨醯胺進入細胞而發揮的，其實是谷氨醯胺的作用。從這個角度我們可以知道，應用谷氨醯胺既可以得到激素的許多治療效果，又可避免激素的副作用。這一點在臨床上是十分寶貴的。目前，臨床已公認，激素在許多自身免疫性疾病的治療中有非常好的效果，治療基本離不開激素，但是長期大量使用激素所帶來的副作用又使治療無法堅持下去。有了谷氨醯胺與激素關係的知識，將為這些疾病的治療開闢新的道路。在了解谷氨醯胺與激素關係的基礎上，也進一步明確了谷氨醯胺這一藥物的臨床使用方法，即在開始治療的初期階段，為使谷氨醯胺快速，大量進入細胞，提高治療效果，應該在應用谷氨醯胺的同時加用激素。同時我們也可以得出應用谷氨醯胺這一藥物時的注意事項。在長期應用谷氨醯胺而未適時補充激素時，有可能造成機體缺乏激素的副作用，因為谷氨醯胺進入細胞時在不斷地消耗激素，如發現此類癥狀，及時給予激素治療，癥狀會很快解除，但具體用法上缺乏研究依據。
九、人類熟食的代價
谷氨醯胺的一個特點是不耐熱，在50度左右即開始分解，破壞。因此，人類熟食的結果，造成食物中，主要是肉類食物中谷氨醯胺大量破壞。所以，人類從肉食中所得谷氨醯胺量較少，僅供機體日常生理需要，而一旦患病，需要量增長，即供不應求。也因為同樣的原因，在製藥過程中，通過高溫、高壓滅菌程序時，谷氨醯胺也被分解破壞，故市場上所有品種的氨基酸製劑中都沒有谷氨醯胺這一種氨基酸，這就使谷氨醯缺乏的問題在治療中也得不到解決。
十、谷氨醯胺臨床應用狀況
傳統上谷氨醯胺主要是治療肝昏迷。認為谷氨醯胺作為血氨的運輸工具，可以將中樞神經系統的血氨從中樞運到外周，從尿道排出體外。但現在認識到，真正的運載工具不是谷氨醯胺而是谷氨酸，谷氨酸結合氨之後以谷氨醯胺的形式轉運到外周，谷氨醯胺是谷氨酸裝載了氨後的形態，把谷氨醯胺輸入體內，就相當於將裝滿血氨的車送到大腦，無法再起到運載血氨的作用。總的看來，谷氨醯胺促進DNA複製的作用雖然在50年代就被發現。70年代又再度被發現，但醫學界對谷氨醯胺的注意還是不夠的，對谷氨醯胺的研究仍處於初期階段。還沒有受到廣大研究人員和臨床醫生的重視。這裡所介紹的有關谷氨醯胺的知識，大部分來自美國朱迪夏波特和南希厄利什合著的《基本營養素--谷氨醯胺》一書，作者在該書前言中表達了對研究現狀的憂慮。作者寫道：「在兩百年前，一個重要的發現：吃檸檬和酸橘能防止水手在漫長的環球航行中患上壞血病。今天，在21世紀的門前，科學發現了谷氨醯胺的價值。對於正在康復的病人來說，對谷氨醯胺的補充是十分重要的。可能就像當年的檸檬與酸橘對水手來說是避免患壞血病的希望那樣重要。許多關於谷氨醯胺的新消息仍然分散地登載於科學刊物上。大多數關於谷氨醯胺的研究都不是準備用於實際業務工作的。同時也很自然地不是大眾易於接受的知識。
十一、醫藥院士談谷氨醯胺
在最近出版的《醫藥院士世紀談》一書中，黎介壽院士在《發展迅速的臨床營養支持》一文中重點談到谷氨醯胺問題。黎介壽在文章中寫道：「現在又發現，谷氨醯胺的作用十分重要，它是體內含量最多的氨基酸，占肌肉氨基酸的60%，是組成蛋白質的主要成分，是生長迅速細胞如腸粘膜細胞、紅細胞等的主要營養物質。被稱之為組織特殊營養素。但谷氨醯胺的水溶液極不穩定，易分解為谷氨酸與氨。故現有的復方氨基酸液中不含有谷氨醯胺。當前對谷氨醯胺的製劑與其在人體中的作用研究甚多，並研製有甘氨酸--谷氨醯胺和丙氨酸--谷氨醯胺兩種雙肽製劑。在溶液中甚為穩定。當輸入人體內後再水解，分離出谷氨醯胺和丙氨酸和甘氨酸。這類製劑已在臨床推廣使用，預計它的使用將對改善氮平衡，促進組織的組成，改善免疫功能等都有益。
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