L - 谷氨酰胺是细胞培养中一种至关重要的营养成分，广泛存在于各种合成培养基中，对维持细胞的存活、增殖和代谢功能具有不可替代的作用。
简单描述：High Purity Grade，≥99.0%
英文名：L-Glutamine
别名：L-2-氨基戊二酸酰胺; L-氨羰基丁氨酸; L-谷氨酸-5-酰胺; L-麸氨酰胺; (S)-2,5-二氨基-5-氧代戊酸; L-谷氨酸-5-酰胺; H-Gln-OH; L-谷氨酸盐; 左谷酰胺;
英文别名：α-Aminoglutamic acid; Glutamic acid 5-amide; (S)-2,5-Diamino-5-oxopentanoic acid; L-Glutamic acid 5-amide; H-Gln-OH
CAS号：56-85-9
分子式：C5H10N2O3
分子量：146.15
保存条件：Room Temp
基本化学特性
化学本质：L - 谷氨酰胺是一种条件必需氨基酸（在某些情况下，细胞自身合成的量不足以满足需求），为左旋异构体（天然存在形式，细胞可直接利用）。
溶解性：易溶于水，在培养基中通常以游离形式存在，浓度一般为 2-4 mM（不同培养基配方略有差异，如 DMEM 中常含 4 mM，RPMI 1640 中含 2 mM）。
不稳定性：在水溶液中不稳定，尤其在 37℃、pH 偏碱性（pH > 7.0）或光照条件下，易分解为氨（NH₃）和吡咯烷酮羧酸（PCA）。氨的积累会对细胞产生毒性，影响细胞活性。
在细胞培养中的核心功能
能量代谢的重要底物
许多细胞（尤其是快速增殖的细胞，如肿瘤细胞、免疫细胞）优先利用谷氨酰胺作为能量来源。它通过谷氨酰胺酶分解为谷氨酸，进而进入三羧酸循环（TCA 循环），参与氧化磷酸化过程，为细胞提供 ATP，支持细胞的代谢活动和增殖需求。
合成生物大分子的前体
参与蛋白质合成：作为氨基酸原料，直接用于细胞内蛋白质的合成。
参与核酸合成：谷氨酰胺的酰胺基可转移至嘌呤和嘧啶核苷酸，是 DNA 和 RNA 合成的关键原料。
参与脂质合成：为细胞膜磷脂的合成提供氮源和碳骨架。
维持细胞内环境稳定
调节细胞内 pH：谷氨酰胺代谢产生的质子可通过离子交换机制参与细胞内 pH 的平衡。
维持还原型谷胱甘肽（GSH）水平：谷氨酰胺衍生的谷氨酸是 GSH 的合成前体，而 GSH 是细胞内重要的抗氧化剂，可保护细胞免受氧化应激损伤。
支持特定细胞功能
对于某些特殊细胞类型（如肝细胞、神经元、免疫细胞），谷氨酰胺还参与其特有的功能活动。例如，免疫细胞（如淋巴细胞、巨噬细胞）在激活和增殖时对谷氨酰胺的需求显著增加，以支持细胞因子合成和免疫应答。
使用说明
使用注意事项
储存与稳定性管理
培养基分装保存，减少反复开盖导致的 pH 变化和污染风险；
对于长期培养，可使用含稳定型谷氨酰胺类似物（如 L - 丙氨酰 - L - 谷氨酰胺）的培养基，其在溶液中更稳定，可缓慢释放谷氨酰胺，减少氨的积累。
粉末状 L - 谷氨酰胺需在 - 20℃避光干燥保存，保质期较长（通常 2-3 年）。
配制好的溶液（或含谷氨酰胺的培养基）稳定性差，4℃储存一般不超过 1 周，37℃培养条件下 2-3 天内会明显分解。建议：
浓度调节
常规培养基中的谷氨酰胺浓度（2-4 mM）适用于多数细胞，但部分细胞（如原代细胞、干细胞）可能需要更高浓度（5-10 mM），需根据细胞类型调整。
过量谷氨酰胺可能导致氨的积累加快，反而抑制细胞生长，需避免盲目提高浓度。
与其他成分的协同作用
谷氨酰胺的代谢依赖葡萄糖等碳源，培养基中需保证两者的合理比例，以维持细胞代谢平衡。
某些抗生素或添加剂可能影响谷氨酰胺的利用，使用新试剂时需验证对细胞的影响。
检测与补充
若细胞出现生长缓慢、形态异常（如皱缩、脱落），可能与谷氨酰胺耗尽或氨积累有关，可通过检测培养基中谷氨酰胺浓度（如使用生化试剂盒）或更换新鲜培养基解决。
长期培养时，建议每 2-3 天更换一次培养基，以补充谷氨酰胺并清除代谢废物。
重要提示
产品用途：仅供研究使用，不适用于人或动物的体外诊断与治疗。
由于实验受多种因素影响具有不确定性，本说明书操作说明仅供参考，z终解释权归本司所有。
基础细胞培养中的核心应用
作为必需营养补充剂
几乎所有合成培养基（如 DMEM、RPMI 1640、MEM 等）都会添加 L - 谷氨酰胺，浓度通常为 2-4 mM。它为细胞提供能量代谢底物（通过三羧酸循环供能）和生物合成原料（用于蛋白质、核酸、脂质等大分子合成），支持细胞存活、增殖和基本代谢活动。
对于快速增殖的细胞（如肿瘤细胞、杂交瘤细胞），其对 L - 谷氨酰胺的需求量更高，若供应不足会导致细胞生长停滞、形态异常。
维持细胞培养体系稳定性
细胞代谢过程中会产生氧化应激，L - 谷氨酰胺衍生的谷氨酸是合成还原型谷胱甘肽（GSH）的前体，而 GSH 能清除细胞内活性氧（ROS），保护细胞免受氧化损伤，维持细胞活力和正常生理状态。
特定细胞类型的应用
原代细胞培养
原代细胞（如肝细胞、心肌细胞、神经元等）离体后生存能力较弱，对营养条件敏感。L - 谷氨酰胺可为其提供充足的能量和合成原料，帮助原代细胞适应体外环境，提高存活和贴壁效率。例如，肝细胞培养中，L - 谷氨酰胺可支持其合成白蛋白等功能蛋白，维持肝细胞特异性表型。
免疫细胞培养
淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞等免疫细胞在激活（如抗原刺激）和增殖过程中，对 L - 谷氨酰胺的需求显著增加。它不仅为免疫细胞提供能量，还参与细胞因子（如 IL-2、TNF-α）的合成，调控免疫应答。在 CAR-T 细胞制备中，培养基中需保证充足的 L - 谷氨酰胺，以支持 T 细胞的体外扩增和功能活性。
干细胞培养
胚胎干细胞（ESC）、诱导多能干细胞（iPSC）及成体干细胞（如间充质干细胞）的自我更新和分化依赖精准的营养供应。L - 谷氨酰胺可通过调控代谢通路（如 mTOR 信号）影响干细胞的命运：既支持其增殖，又在特定分化条件下（如向神经细胞或心肌细胞分化）为细胞提供必要的物质基础，维持干细胞特性或促进定向分化。
细胞功能研究中的应用
代谢研究模型
L - 谷氨酰胺是细胞代谢（尤其是 “谷氨酰胺成瘾” 现象）研究的重要工具。例如，在肿瘤细胞代谢研究中，通过调控培养基中 L - 谷氨酰胺的浓度，结合代谢组学分析，可探究肿瘤细胞对谷氨酰胺的依赖机制，为开发靶向代谢的抗癌药物提供依据。
细胞应激与凋亡研究
当细胞处于应激状态（如营养缺乏、缺氧、毒素刺激）时，L - 谷氨酰胺的代谢会发生改变。通过调节其供应，可研究细胞如何通过代谢适应应激，或探讨谷氨酰胺缺乏是否通过激活凋亡通路（如线粒体通路）诱导细胞死亡，为应激相关疾病的机制研究提供模型。
细胞信号通路调控
L - 谷氨酰胺的代谢中间产物（如 α- 酮戊二酸）可参与表观遗传调控（如组蛋白去甲基化），影响基因表达；同时，其代谢还与 mTOR、AMPK 等信号通路相关，这些通路在细胞生长、自噬等过程中起关键作用。因此，L - 谷氨酰胺可作为调控因子，用于研究代谢与信号通路交叉对话的机制。
