La aplicación propuesta es identificar y analizar específicamente el proteoma de las células madre mesenquimales (MSCs) trasplantadas en el corazón isquémico, utilizando la técnica de marcaje de nuevas proteínas con la variante mutante de la metionil-ARNt sintetasa (MetRS^L247G). Se infectaron MSCs con un virus lento que mutó el gen MetRS en la posición 274 para marcar las nuevas proteínas con azida de l-homopropargilglicina (ANL), y se utilizó la marcaje de aminoácidos no estándar fluorescentes (FUNCAT) para verificar la eficacia del marcaje de las nuevas proteínas de MSCs. Se dividieron 30 ratones hembra C57BL/6J de 8 a 10 semanas de edad en un grupo experimental (n=15) y un grupo de control (n=15). Se utilizó la ligadura de la arteria coronaria descendente anterior para construir un modelo de infarto de miocardio agudo en los ratones del grupo experimental, mientras que a los ratones del grupo de control se les realizó solo una toracotomía sin ligadura de la arteria coronaria descendente anterior. Después de la modelización, ambos grupos de ratones fueron inyectados con MSCs con la mutación genética MetRS (MetRS-MSCs), y se realizaron inyecciones miocárdicas en tres sitios diferentes del área isquémica del infarto. A los ratones de ambos grupos se les inyectó ANL en la cavidad abdominal en los días 0, 2 y 6 después de la cirugía (n=5 en cada punto de tiempo) a una frecuencia de 1 inyección cada 6 horas, un total de 4 veces. 24 horas después de la última inyección, se realizó la eutanasia y se extrajeron los tejidos cardíacos. Se utilizó la técnica de enriquecimiento de proteínas marcadas con ANL y la cromatografía líquida - espectrometría de masas en tandem (LC-MS) para recoger las nuevas proteínas sintetizadas y marcadas por los MSCs trasplantados en el miocardio en los dos grupos de ratones. Se realizaron análisis de ontología génica (GO), análisis del libro de texto de genes y genomas de Kyoto (KEGG), análisis de redes de interacción de proteínas (PPI) y análisis de mapas de calor de las proteínas diferenciadas en tres puntos de tiempo, y se seleccionaron las vías y genes clave. Los resultados mostraron que las MSCs infectadas con el virus de MetRS mostraron señal de mCherry bajo un microscopio de fluorescencia, confirmando que la línea celular MetRS-MSCs fue exitosamente construida, y que solo las nuevas proteínas marcadas con ANL y marcadas de forma simultánea incorporadas en el medio de cultivo con MetRS-MSCs mostraron señal de fluorescencia verde, validando la sensibilidad y especificidad de este método de marcado. El análisis GO mostró que las proteínas diferenciadas se concentraron principalmente en procesos celulares básicos como los exosomas, la matriz extracelular y los focal adhesions; el análisis KEGG y el análisis PPI mostraron que las proteínas diferenciadas estaban principalmente involucradas en las cascadas de la vía de coagulación y complemento, la regulación de la citoesqueleto de actina de la proteína motora, y la vía de la apoptosis celular; el análisis de mapas de calor mostró que en comparación con el grupo de control, la expresión de factores relacionados con la antiapoptosis y la adhesión celular en el tejido cardíaco de los ratones del grupo experimental se incrementó significativamente en el primer día después del trasplante (P<0.05); la expresión de factores relacionados con la antiapoptosis, la proapoptosis y la adhesión celular aumentó significativamente en el tercer día después del trasplante del grupo experimental (P<0.05); la expresión de factores relacionados con la antiapoptosis, la diferenciación celular y la adhesión celular aumentó significativamente en el séptimo día después del trasplante del grupo experimental (P<0.05); y la expresión del factor inductor de la apoptosis 1 en los días 1 y 7 después del trasplante del grupo experimental disminuyó significativamente (P<0.05). Además, en el tercer día, la mayoría de las proteínas diferenciadas mostraron una significativa elevación en la expresión (P<0.05), como los factores relacionados con la antiapoptosis S100A11, la selectina, la gelatina solubilizada, el factor proapoptótico procaspasa B, el factor de diferenciación celular fibronectina-2, y los factores de adhesión celular cofilina-1, tenascina-C, y fibronectina. Conclusión: La mutación MetRS permite que las MSCs incorporen ANL, y que las nuevas proteínas sintetizadas sean marcadas, confirmando la viabilidad de esta técnica de marcaje de nuevas proteínas. La función principal de las nuevas proteínas sintetizadas por las MSCs en los tejidos cardíacos isquémicos es la secreción de exosomas y la organización de la matriz extracelular. Las MSCs podrían adaptarse y responder al ambiente isquémico e hipóxico mediante la afectación de las vías del complemento y la coagulación, la activación de factores inflamatorios, el ajuste de la estructura del citoesqueleto de actina, y la regulación de la apoptosis celular.

células madre mesenquimales; trasplante de células madre mesenquimales; infarto de miocardio; insuficiencia cardíaca; proteómica