运动增强压力性利尿反应：肾脏免疫微环境重塑介导的适应性机制

本研究通过对比自愿跑轮与强制跑步训练模型，首次揭示运动通过扩增肾脏驻留巨噬细胞（KRM，CD45+CD11b+F4/80hi）群体，上调促血管生成因子CCL11，显著提升雄性小鼠肾皮质微血管容积（CEUS检测）和压力性利尿效率（1小时尿量增加P=0.0055），为运动预防急性肾损伤（AKI）的免疫调节机制提供新证据。

　　

运动诱导的肾脏功能与免疫重塑

运动增加肾皮质微血管容积

通过对比增强超声（CEUS）技术检测4周自愿跑轮训练的雄性小鼠，发现其肾皮质微血管血容量显著增加（P=0.0085），表现为造影剂平台信号强度（A值）升高，而血流补充速率（β值）降低。这种微血管扩张可能源于运动诱导的血管重塑，为后续压力性利尿反应的高效执行奠定结构基础。

性别特异性压力性利尿敏感化

在10%体重生理盐水负荷实验中，运动训练的雄性小鼠首小时尿量排泄比例显著高于静息组（P=0.0055），但雌性小鼠无此差异。值得注意的是，两性最终4小时总排泄量无统计学差异，提示运动仅加速而非增强整体排水能力。尿电解质（Na⁺、K⁺、Cl^-）浓度未受运动影响，表明电解质平衡机制保持稳定。

肾脏驻留巨噬细胞的动态扩增

流式细胞术揭示运动训练后雄性小鼠肾脏出现特异性免疫重塑：

1. 1.

   KRM群体扩增：CD45⁺CD11b⁺F4/80^hi驻留巨噬细胞在2周强制跑步后增加2.3倍，主要来源于组织定居的CX3CR1⁺CCR2^-亚群。

2. 2.

   细胞因子谱改变：肾皮质M-CSF（巨噬细胞集落刺激因子）水平升高，同时促炎因子MIP-1α和IL-1α下降，伴随促血管生成因子CCL11（嗜酸粒细胞趋化因子-1）显著上调。

3. 3.

   性别差异：雌性小鼠基线KRM数量高于雄性，且运动未引起额外扩增，可能与雌激素对固有免疫的调节作用有关。

转录组层面的适应性改变

2周跑步训练后肾皮质出现24个差异表达基因（DEGs），功能聚类显示：

• •

  水钠代谢通路：上皮钠通道（ENaC）所有亚基（Scnn1a/b/g）转录水平同步上调，可能与运动时钠潴留需求相关。

• •

  血管修复相关通路：血管生成（angiogenesis）和伤口愈合（wound healing）相关基因富集，与CEUS发现的微血管扩张相互印证。

运动保护的潜在机制框架

研究提出"缺血预适应"假说：运动时肾血流短暂减少触发肾小管细胞分泌M-CSF，诱导KRM向抗炎表型（M2样）极化。这些巨噬细胞通过分泌CCL11等因子维持微血管完整性，从而：

1. 1.

   提升压力性利尿效率

2. 2.

   增强对急性肾损伤（AKI）的抵抗能力

3. 3.

   延缓年龄相关的肾功能下降

临床转化价值

发现为解释运动降低高血压风险提供新视角——通过改善肾脏微循环和压力-利尿曲线斜率，可能重置血压调定点。未来研究可聚焦KRM特异性耗竭模型，验证其对运动获益的必要性。

（注：全文数据来自C57BL/6J小鼠模型，强制跑步采用14.4 m/min强度，自愿跑轮组雌雄平均夜跑距离分别为10.2 km和8.0 km；所有实验获路易斯维尔大学IACUC批准）