Human bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSCs) and cardiac progenitor/stem cells (CPCs) have been extensively studied as a potential therapeutic treatment for myocardial infarction (MI). Previous reports suggest that lower doses of CPCs are needed to improve cardiac function relative to their bone marrow counterparts. Here, we confirmed this observations and investigated the surface protein expression profile that might explain this effect. Myocardial infarction was performed in nude rats by permanent ligation of the left coronary artery. Cardiac function and infarct size before and after cell transplantation were evaluated by echocardiography and morphometry, respectively. The CPC and BM-MSC receptome were analyzed by proteomic analysis of biotin-labeled surface proteins. Rats transplanted with CPCs showed a greater improvement in cardiac function after MI than those transplanted with BM-MSCs, and this was associated with a smaller infarct size. Analysis of the receptome of CPCs and BM-MSCs showed that gene ontology biological processes and KEGG pathways associated with adhesion mechanisms were upregulated in CPCs compared with BM-MSCs. Moreover, the membrane protein interactome in CPCs showed a strong relationship with biological processes related to cell adhesion whereas the BM-MSCs interactome was more related to immune regulation processes. We conclude that the stronger capacity of CPCs over BM-MSCs to engraft in the infarcted area is likely linked to a more pronounced cell adhesion expression program.

中文翻译：

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人心脏祖细胞/干细胞中粘附分子的质膜表达可能解释了它们在细胞移植后的优越细胞植入

人骨髓间充质干细胞 (BM-MSCs) 和心脏祖细胞/干细胞 (CPCs) 作为心肌梗死 (MI) 的潜在治疗方法已被广泛研究。以前的报告表明，相对于其骨髓对应物，需要较低剂量的 CPC 来改善心脏功能。在这里，我们证实了这一观察结果并研究了可能解释这种效应的表面蛋白表达谱。通过永久结扎左冠状动脉在裸鼠中进行心肌梗塞。分别通过超声心动图和形态测量法评估细胞移植前后的心脏功能和梗死面积。通过生物素标记的表面蛋白的蛋白质组学分析来分析 CPC 和 BM-MSC 受体。与移植 BM-MSCs 的大鼠相比，移植 CPCs 的大鼠在心肌梗死后的心脏功能改善更大，这与更小的梗死面积有关。对 CPCs 和 BM-MSCs 受体组的分析表明，与 BM-MSCs 相比，CPCs 中的基因本体生物学过程和与粘附机制相关的 KEGG 通路上调。此外，CPCs 中的膜蛋白相互作用组与细胞粘附相关的生物过程显示出密切的关系，而 BM-MSCs 相互作用组与免疫调节过程更相关。我们得出结论，CPC 比 BM-MSC 更强的在梗塞区域移植的能力可能与更明显的细胞粘附表达程序有关。对 CPCs 和 BM-MSCs 受体组的分析表明，与 BM-MSCs 相比，CPCs 中的基因本体生物学过程和与粘附机制相关的 KEGG 通路上调。此外，CPCs 中的膜蛋白相互作用组与细胞粘附相关的生物过程显示出密切的关系，而 BM-MSCs 相互作用组与免疫调节过程更相关。我们得出结论，CPC 比 BM-MSC 更强的在梗塞区域移植的能力可能与更明显的细胞粘附表达程序有关。对 CPCs 和 BM-MSCs 受体组的分析表明，与 BM-MSCs 相比，CPCs 中的基因本体生物学过程和与粘附机制相关的 KEGG 通路上调。此外，CPCs 中的膜蛋白相互作用组与细胞粘附相关的生物过程显示出密切的关系，而 BM-MSCs 相互作用组与免疫调节过程更相关。我们得出结论，CPC 比 BM-MSC 更强的在梗塞区域移植的能力可能与更明显的细胞粘附表达程序有关。CPCs中的膜蛋白相互作用组与细胞粘附相关的生物过程有很强的关系，而BM-MSCs相互作用组与免疫调节过程更相关。我们得出结论，CPC 比 BM-MSC 更强的在梗塞区域移植的能力可能与更明显的细胞粘附表达程序有关。CPCs中的膜蛋白相互作用组与细胞粘附相关的生物过程有很强的关系，而BM-MSCs相互作用组与免疫调节过程更相关。我们得出结论，CPC 比 BM-MSC 更强的在梗塞区域移植的能力可能与更明显的细胞粘附表达程序有关。