肌肉收缩后，肌内中性粒细胞衍生的免疫代谢微环境可局部增强胰岛素调控的GLUT4转运

《The Journal of Physiology》：Intramuscular neutrophil-derived immunometabolic niches locally boost insulin-responsive GLUT4 translocation after muscle contraction

中性粒细胞通过释放NETs形成免疫代谢微环境，促进运动后骨骼肌胰岛素敏感性增强和GLUT4转位，DNase降解NETs可消除此效应。

　　

摘要

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众所周知，运动可以增强骨骼肌的胰岛素敏感性，但其背后的机制尚未完全明了。我们之前已经证明中性粒细胞的募集有助于收缩诱导的GLUT4转运和局部肌因子的释放，但这些免疫细胞是否也参与了运动后胰岛素敏感性的提高仍不清楚。在这里，我们利用GLUT4-EGFP转基因小鼠和坐骨神经介导的后肢原位收缩实验（重点分析长指伸肌（EDL）），证明了中性粒细胞的募集及其随后形成的中性粒细胞胞外陷阱（NETs）对于运动后胰岛素敏感性的提高至关重要。双光子成像显示，NETs样的无细胞DNA（cfDNA）结构在收缩后数小时内仍然存在，形成了沿毛细血管网分布的局部免疫代谢微环境。值得注意的是，胰岛素刺激下的GLUT4转运在这些NETs丰富的区域显著增强；而DNase介导的NETs降解消除了cfDNA信号，从而终止了收缩诱导的GLUT4转运、葡萄糖摄取，并减弱了低剂量胰岛素下的AS160（T642）磷酸化。我们的发现表明，中性粒细胞是增强运动后胰岛素敏感性机制的重要组成部分，至少部分涉及NETs的局部形成。这些由NETs调控的免疫代谢微环境构成了运动诱导的骨骼肌胰岛素响应性代谢效率急性改善的结构和空间基础。

关键点

• 中性粒细胞胞外陷阱（NETs）形成了对运动后胰岛素敏感性提高不可或缺的局部免疫代谢微环境。
• 高分辨率成像显示，胰岛素刺激下的GLUT4转运主要在NETs丰富的血管周围区域显著增强，表明运动后胰岛素敏感性的提高具有空间局限性。
• DNase介导的NETs降解消除了这种增强效应，证实了NETs在局部胰岛素响应性GLUT4转运中的关键作用。
• 这些NETs是由收缩后迅速募集到骨骼肌中的中性粒细胞形成的，并沉积在毛细血管网络中。

数据可用性声明

本研究的所有支持性数据均包含在论文的图表中。未生成或分析任何额外的数据集。