免疫细胞的数量和分化能力直接影响机体免疫应答能力。应激、疾病及某些营养缺乏等可导致免疫抑制, 引起免疫细胞增殖能力下降。谷氨酰胺是淋巴细胞等免疫细胞增殖分化必需的物质。在这些情况下, 外源补充谷氨酰胺促进免疫细胞增殖和分化，增加免疫相关细胞的数量，对确保有效的免疫应答，增强机体的抗感染能力具有重要的意义。

　　1.谷氨酰胺促进免疫细胞的增殖

　　最常见的细胞增殖是通过将放射性标记的前体(如胸腺嘧啶)掺入DNA来测量的。Rohde等(1995)对健康人单核细胞的研究表明, 当培养液中谷氨酰胺添加量为(0-6.0mM)时血液单核细胞增殖数量与谷氨酰胺浓度呈剂量依赖关系，随着谷氨酰胺浓度在增加，细胞增殖增加，最佳增殖浓度为0.3-1.0mM(见下图)。

血液单核细胞对PHA(A)和ConA(B)的增殖反应与Gln浓度的关系

　　Yoo等(1997)研究发现大肠杆菌感染降低了断奶仔猪血浆和肌内谷氨酰胺浓度，但饲喂+Gln日粮的感染猪肌内谷氨酰胺浓度高于饲喂-Gln日粮的感染猪。感染猪血淋巴细胞对PMA和Iono混合物的反应([3H]-胸腺嘧啶核苷掺入)降低。+Ecoli+Gln猪淋巴细胞对刀豆球蛋白A(ConA)的峰值反应比+Ecoli-Gln猪大，表明日粮添加谷氨酰胺维持了感染猪肌肉谷氨酰胺浓度，并提高了淋巴细胞的增殖数量，确保了淋巴细胞功能的正常化。

　　2.谷氨酰胺对免疫细胞增殖是不可替代的

　　Ardawi 等(1983)研究证明了大鼠和人类淋巴细胞的增殖有赖于 Gln 。在这一项研究中, 从大鼠肠系膜淋巴结中获取淋巴细胞, 通过这些细胞对3H-胸苷的摄取量来测定其增殖程度。在培养液中添加 Gln 后细胞增殖可提高4倍 , 用其他氨基酸(精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酸、组氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸)或氨(NH4Cl)替代 Gln 时未观察到同样结果。同样Ronnenberg(1991)研究表明，补充精氨酸对健康青年和老年大鼠脾脏淋巴细胞增殖和IL-2生成影响不大。Wu(1996)在研究ConA和PMA对肠上皮细胞内淋巴细胞(IEL)影响的试验中发现，谷氨酰胺是IEL增殖所必需的，不能被腺苷、鸟苷、肌苷、尿苷或胞嘧啶所取代，提示猪IEL不能相互转化嘌呤和嘧啶核苷酸。Rohde等(1996)研究探讨谷氨酰胺对淋巴细胞功能的影响时发现谷氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸(谷氨酰胺生产的底物)，或谷氨酸和亮氨酸的结合，不影响淋巴细胞增殖反应或细胞因子的产生，结果表明淋巴细胞不能合成谷氨酰胺。Manhart等(2000)日粮中添加谷氨酰胺增加PP和脾脏中淋巴细胞数量，而在添加谷氨酰胺的日粮中补充精氨酸、甘氨酸和n-3脂肪酸不会增加PP和脾脏中的淋巴细胞数量(见下图)。这些研究表明谷氨酰胺对免疫细胞的最佳增殖是非常重要的且必需的，不能被其他物质所替代!

　　3.谷氨酰胺影响淋巴细胞的分化

　　谷氨酰胺对淋巴细胞分化也具有重要影响，淋巴细胞受抗原刺激快速增殖的同时进一步分化为各种细胞亚型如CD4+和CD8+参与免疫应答。在健康大鼠日粮中添加谷氨酰胺可明显提高血液中CD4+和CD8+数量(Kews等，1999;Yaqoob和Calder，1997)及CD4+与CD8+数量之比(Yaqoob等，1998)。在注射脂多糖诱导的免疫抑制大鼠日粮中添加谷氨酰胺可提高CD 8+数量( Manhart等，2000)。对感染内毒素大鼠的研究还表明, 通过肠外注射谷氨酰胺可明显提高 CD3+和 CD4+数量(Lai等，2004)。CD4+、CD8+数量增加、CD4+/CD8+比例的提高表明外源添加谷氨酰胺对淋巴细胞分化能力的影响有利于增强T淋巴细胞的免疫应答能力。T淋巴细胞在应答初期主要分化为 CD4+ 和 CD8+ , 然后二者分别转化为 Th1和Th2 进行后续的免疫应答。Crawford和Cohen(1985)研究表明B淋巴细胞在体外分化为抗体合成细胞也依赖于谷氨酰胺，并且在谷氨酰胺浓度的生理范围内大大增加，谷氨酰胺的这种作用不能被谷氨酸或天冬酰胺所模仿。

　　4.谷氨酰胺促进免疫细胞增殖可能机制

　　IL-2 在淋巴细胞增殖分化过程中主要起刺激增殖分化的作用, T 细胞表达IL-2R 并成为 IL-2 的靶细胞。除作为淋巴细胞增殖分化的营养底物外, 谷氨酰胺促进 T 淋巴细胞增殖分化与影响 IL-2 及其受体的表达有关。添加谷氨酰胺于鼠淋巴细胞培养液中, 培养基质中 IL-2 浓度和 I L-2 受体的表达都明显提高，而提高IL-2R阻断剂的稀释比例则促进淋巴细胞的增殖(Yaqoob和Calder，1997)。

谷氨酰胺对淋巴细胞IL-2产量的影响           IL-2R阻断剂对淋巴细胞增殖的影响

　　研究还表明，谷氨酰胺是免疫细胞基因表达的重要组成部分(Curi等2016)。谷氨酰胺通过激活细胞外信号调节激酶(ERK)和c-Jun N末端激酶(JNK)蛋白控制免疫细胞的增殖。这些蛋白激活转录因子JNK和激活蛋白1(AP-1)并引起与细胞增殖相关基因的转录。因此谷氨酰胺不仅仅通过为细胞增殖提供原料，还通过如增加IL-2及受体表达或提高细胞增殖相关基因的转录等机制，促进免疫细胞的增殖。