Ziel der Anwendung ist die Verwendung der Labeling-Technik für neue Proteine mit der mutierten tRNA-Synthetase (MetRS^L247G), um die spezifische Extraktion und Analyse des Proteoms von transplantierten mesenchymalen Stammzellen (MSCs) im ischämischen Herzen zu untersuchen, um mögliche Wirkungsmechanismen transplantierten MSCs zu untersuchen. Die Methode besteht darin, eine Punktmutation in Position 274 des MetRS-Gens der MSCs durch Lentivirusinfektion zu erzeugen, die die Markierung neuer Proteine in den MSCs mit dem nichtnatürlichen Aminosäure-Azid l-Leucin (ANL) ermöglicht; diese Technik wurde durch die Verwendung von nichtkonventionellen fluoreszierenden Aminosäuren (FUNCAT) zur Markierung neuer Proteine validiert. Dreißig 8- bis 10-wöchige gesunde C57BL/6J-Weibchen wurden in eine Versuchsgruppe (n=15) und eine Kontrollgruppe (n=15) aufgeteilt. In der Versuchsgruppe wurde ein akutes Myokardinfarktmodell bei Mäusen durch Verriegelung der vorderen absteigenden Koronararterie erstellt, während bei den Mäusen der Kontrollgruppe nur eine Thorakotomie ohne Verriegelung der Koronararterie durchgeführt wurde. Nach der Modellierung wurden beide Mäusegruppen mit MSCs mit der Genmutation MetRS^L247G (MetRS^L247G-MSCs) injiziert und an drei verschiedenen Stellen im ischämischen Bereich neben dem Infarktbereich des Myokards injiziert. In beiden Mäusegruppen wurde ANL intraperitoneal für 0, 2 und 6 Tage nach der Operation (n=5 zu jedem Zeitpunkt) alle 6 Stunden viermal injiziert, und 24 Stunden später wurde die Euthanasie zur Trennung der Herztumorgewebe durchgeführt. Durch die Anreicherung der mit ANL markierten Proteine und die Analyse der Flüssigkeitschromatographie gekoppelt an die Massenspektrometrie (LC-MS) wurden die neu synthetisierten Proteine in den transplantierten MSCs in den beiden Mäusegruppen gesammelt und anhand der Genontologie (GO), des Kyoto-Gen- und Genomanalyse(KEGG), von Protein-Protein-Wechselwirkungsnetz(PPI) und der Analyse der Heatmap der unterschiedlichen Zeitpunkte 0, 2 und 6 für differenzierte Proteine analysiert, wobei wichtige Wege und Gene ausgewählt wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass die mit MetRS^L247G infizierten MSCs unter einem Fluoreszenzmikroskop Signale von mCherry aufwiesen, was die erfolgreiche Herstellung der Zelllinie MetRS^L247G-MSCs bestätigte, und dass nur die neuen Proteine, die in die Kultivierungsmedien mit MetRS^L247G-MSCs und ANL aufgenommen wurden, grüne Fluoreszenzsignale aufwiesen, was die Empfindlichkeit und Spezifität dieser Markierungstechnik validierte.

mesenchymale Stammzellen; transplantierte mesenchymale Stammzellen; Myokardinfarkt; Herzinsuffizienz; Proteomik