Transplantation with mesenchymal stem cells (MSCs) has been reported to promote functional recovery in animal models of ischemic stroke. However, the molecular mechanisms underlying the therapeutic effects of MSC transplantation have been only partially elucidated. The purpose of this study was to comprehensively identify changes in brain proteins in rats treated with MSCs for ischemic stroke, and to explore the multi-target mechanisms of MSCs using a proteomics-based strategy. Twenty-eight proteins were found to be differentially expressed following B10 MSC transplantation in adult male Wistar rats, as assessed using isobaric tagging for relative and absolute protein quantification (iTRAQ). Subsequent bioinformatic analysis revealed that these proteins were mainly associated with energy metabolism, glutamate excitotoxicity, oxidative stress, and brain structural and functional plasticity. Immunohistochemical staining revealed decreased expression of EAAT1 in the phosphate-buffered saline group as opposed to normal levels in the B10 transplantation group. Furthermore, ATP levels were also significantly higher in the B10 transplantation group, thus supporting the iTRAQ results. Our results suggest that the therapeutic effects of B10 transplantation might arise from the modulation of the acute ischemic cascade via multiple molecular pathways. Thus, our findings provide valuable clues to elucidate the mechanisms underlying the therapeutic effects of MSC transplantation in ischemic stroke.

中文翻译：

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间充质干细胞系移植治疗缺血性卒中后基于 iTRAQ 的蛋白质组学分析。

据报道，间充质干细胞 (MSC) 移植可促进缺血性中风动物模型的功能恢复。然而，MSC 移植治疗效果的分子机制仅被部分阐明。本研究的目的是全面识别接受 MSCs 治疗缺血性中风的大鼠脑蛋白质的变化，并使用基于蛋白质组学的策略探索 MSCs 的多靶点机制。在成年雄性 Wistar 大鼠的 B10 MSC 移植后，发现 28 种蛋白质差异表达，如使用相对和绝对蛋白质定量 (iTRAQ) 的同量异位标记进行评估。随后的生物信息学分析表明，这些蛋白质主要与能量代谢、谷氨酸兴奋性毒性、氧化应激、和大脑结构和功能的可塑性。免疫组织化学染色显示，与 B10 移植组的正常水平相比，磷酸盐缓冲盐水组中 EAAT1 的表达降低。此外，B10 移植组的 ATP 水平也显着升高，从而支持 iTRAQ 结果。我们的研究结果表明，B10 移植的治疗效果可能源于通过多种分子途径对急性缺血级联反应的调节。因此，我们的发现为阐明 MSC 移植治疗缺血性中风的潜在机制提供了有价值的线索。免疫组织化学染色显示，与 B10 移植组的正常水平相比，磷酸盐缓冲盐水组中 EAAT1 的表达降低。此外，B10 移植组的 ATP 水平也显着升高，从而支持 iTRAQ 结果。我们的研究结果表明，B10 移植的治疗效果可能源于通过多种分子途径对急性缺血级联反应的调节。因此，我们的发现为阐明 MSC 移植治疗缺血性中风的潜在机制提供了有价值的线索。免疫组织化学染色显示，与 B10 移植组的正常水平相比，磷酸盐缓冲盐水组中 EAAT1 的表达降低。此外，B10 移植组的 ATP 水平也显着升高，从而支持 iTRAQ 结果。我们的研究结果表明，B10 移植的治疗效果可能源于通过多种分子途径对急性缺血级联反应的调节。因此，我们的发现为阐明 MSC 移植治疗缺血性中风的潜在机制提供了有价值的线索。我们的研究结果表明，B10 移植的治疗效果可能源于通过多种分子途径对急性缺血级联反应的调节。因此，我们的发现为阐明 MSC 移植治疗缺血性中风的潜在机制提供了有价值的线索。我们的研究结果表明，B10 移植的治疗效果可能源于通过多种分子途径对急性缺血级联反应的调节。因此，我们的发现为阐明 MSC 移植治疗缺血性中风的潜在机制提供了有价值的线索。