[目的]基于我们前期人群研究发现L-谷氨酰胺(L-Glutamine,Gln)的变化,本研究观察谷氨酰胺在镉致肾细胞损伤过程中的变化特点,了解上游蛋白谷氨酰胺合成酶在肾细胞相关细胞器中的改变,为进一步了解Gln在镉致肾细胞损伤过程的作用机制提供科学依据. [材料和方法](1)体外培养人肾近端小管上皮细胞系HK-2细胞,在对数生长期用以下剂量(1、2、4、8、16、32、64和128μmol/L)氯化镉(CdC12)处理细胞24小时后,吸取上清液,分别检测①乳酸脱氢酶(LDH)漏出(全自动生化仪)；②Gln水平(气相色谱-质谱联用法)；③N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)、谷氨酰转肽酶(GGT)、肌酐(CREA)和视黄醇结合蛋白(RBP)含量(全自动生化仪),并采用MTT法检测细胞存活率； (2)处于对数生长期的HK-2细胞以CdC12(5、10、20、30和40μmol/L)染毒处理24h后,检测线粒体和胞浆中谷氨酰胺合成酶水平(Western-blot法). [结果]CdC12对HK-2细胞的半数抑制率浓度为40μmol/L；LDH漏出水平在64和128μmol/L组呈现显著性升高(p＜0.05),且128μmol/L组升高更著；在不同CdC12剂量下细胞上清中Gln呈剂量依赖性增加,4～128μmol/L共6个浓度组与对照组比较具有显著性差异(p＜0.05)；与此同时,4项传统的肾功能指标中,除了GGT从16μmol/L剂量起呈现显著性差异和呈剂量依赖性增加外,NAG和CREA在8个染毒剂量与对照组相比均无明显改变,RBP则未检出；线粒体内谷氨酰胺合成酶蛋白表达水平随CdCl2剂量的增加呈现显著性降低,而胞浆中则明显升高,并在30μmol/L组升高最为显著. [结论](1)低剂量CdC12可引起肾细胞小分子代谢物Gln变化且呈剂量依赖性增加,细胞线粒体内谷氨酰胺合成酶的蛋白表达水平下调而胞浆内上调,提示低剂量镉可能通过影响肾细胞谷氨酰胺合成酶的表达引起Gln水平改变,其作用机制有待进一步探讨；(2)相比6项传统的镉肾损伤标志物出现变化较为迟滞的现象,Gln的早期变化为找寻镉损害敏感的潜在生物标志物提供了重要线索.