Evaluation of patients with acute chest pain in emergency rooms is time-consuming and expensive, and it often results in uncertain diagnoses. We prospectively investigated the usefulness of bedside tests for the detection of cardiac troponin T and troponin I in the evaluation of patients with acute chest pain.

Background— Polymorphonuclear neutrophils (PMNs) have gained attention as critical mediators of acute coronary syndromes (ACS). Myeloperoxidase (MPO), a hemoprotein abundantly expressed by PMNs and secreted during activation, possesses potent proinflammatory properties and may contribute directly to tissue injury. However, whether MPO also provides prognostic information in patients with ACS remains unknown. Methods and Results— MPO serum levels were assessed in 1090 patients with ACS. We recorded death and myocardial infarctions during 6 months of follow-up. MPO levels did not correlate with troponin T, soluble CD40 ligand, or C-reactive protein levels or with ST-segment changes. However, patients with elevated MPO levels (>350 μg/L; 31.3%) experienced a markedly increased cardiac risk (adjusted hazard ratio [HR] 2.25 [1.32 to 3.82]; P =0.003). In particular, MPO serum levels identified patients at risk who had troponin T levels below 0.01 μg/L (adjusted HR 7.48 [95% CI 1.98 to 28.29]; P =0.001). In a multivariate model that included other biochemical markers, troponin T (HR 1.99; P =0.023), C-reactive protein (1.25; P =0.044), vascular endothelial growth factor (HR 1.87; P =0.041), soluble CD40 ligand (HR 2.78; P <0.001), and MPO (HR 2.11; P =0.008) were all independent predictors of the patient’s 6-month outcome. Conclusions— In patients with ACS, MPO serum levels powerfully predict an increased risk for subsequent cardiovascular events and extend the prognostic information gained from traditional biochemical markers. Given its proinflammatory properties, MPO may serve as both a marker and mediator of vascular inflammation and further points toward the significance of PMN activation in the pathophysiology of ACS.

Background— Several studies have suggested that stem cells are present in the stroma-vascular fraction (SVF) of adipose tissue (AT). Methods and Results— To characterize the cell populations that compose the SVF of human AT originating from subcutaneous and visceral depots, fluorescence-activated cell sorter analysis was performed by use of fluorescent antibodies directed against the endothelial and stem cell markers CD31, CD34, CD133, and ABCG2. The freshly harvested SVF contained large numbers of CD34 + cells as well as cells expressing CD133 and ABCG2. Further analysis of the CD34 + cells revealed 2 CD34 + cell populations with differential expression of the endothelial cell marker CD31. Selection of the CD34 + /CD31 − cells by use of magnetic microbeads, followed by cell culture, demonstrated that this cell population could differentiate under appropriate conditions into endothelial cells. Moreover, in mouse ischemic hindlimb, intravenous injection of CD34 + /CD31 − cells was associated with an increase in the blood flow and the capillary density and an incorporation of the cells in the leg vasculature. Conclusions— Our data indicate the presence of a cell population within the SVF of human AT characterized as CD34 + /CD31 − exhibiting characteristics of endothelial progenitor cells. Therefore, human AT might represent a source of stem/progenitor cells useful for cell therapy to improve vasculogenesis in adults.

Abstract Increasing evidence suggests that postnatal neovascularization involves the recruitment of circulating endothelial progenitor cells (EPCs). Hematopoietic and endothelial cell lineages share common progenitors. Cytokines formerly thought to be specific for the hematopoietic system have only recently been shown to affect several functions in endothelial cells. Accordingly, we investigated the stimulatory potential of erythropoietin (Epo) on EPC mobilization and neovascularization. The bone marrow of Epo-treated mice showed a significant increase in number and proliferation of stem and progenitor cells as well as in colony-forming units. The number of isolated EPCs and CD34+/flk-1+ precursor cells was significantly increased in spleen and peripheral blood of Epo-treated mice compared with phosphate-buffered saline–treated mice. In in vivo models of postnatal neovascularization, Epo significantly increased inflammation- and ischemia-induced neovascularization. The physiologic relevance of these findings was investigated in patients with coronary heart disease. In a multivariate regression model, serum levels of Epo and vascular endothelial growth factor were significantly associated with the number of stem and progenitor cells in the bone marrow as well as with the number and function of circulating EPCs. In conclusion, the present study suggests that Epo stimulates postnatal neovascularization at least in part by enhancing EPC mobilization from the bone marrow. Epo appears to physiologically regulate EPC mobilization in patients with ischemic heart disease. Thus, Epo serum levels may help in identifying patients with impaired EPC recruitment capacity.

CD40 ligand is expressed on platelets and released from them on activation. We investigated the predictive value of soluble CD40 ligand as a marker for clinical outcome and the therapeutic effect of glycoprotein IIb/IIIa receptor inhibition in patients with acute coronary syndromes.

Circulating endothelial progenitor cells (EPC) are incorporated into newly formed capillaries, enhance neovascularization after hind limb ischemia and improve cardiac function after ischemic injury. Incorporated progenitor cells may also promote neovascularization and cardiac regeneration by releasing factors, which act in a paracrine manner to support local angiogenesis and mobilize tissue residing progenitor cells. Therefore, we analyzed the expression profile of cytokines in human peripheral blood-derived EPC as opposed to human umbilical vein endothelial cells (HUVEC), human microvascular endothelial cells (HMVEC), and CD14+ monocytes by microarray technology. A gene tree analysis revealed a distinct expression pattern of angiogenic growth factors in EPC, mature endothelial cells, and CD14+ monocytes. VEGF-A, VEGF-B, SDF-1, and IGF-1 mRNA levels were higher in EPC as compared to HUVEC or HMVEC. The enhanced mRNA expression was paralleled by a significant release of VEGF, SDF-1, and IGF-1 protein into the cell culture supernatant of EPC. Moreover, immunohistological analysis of ischemic limbs from nude rats revealed that VEGF is also released from recruited human EPC in vivo. As a functional consequence, conditioned medium of EPC induced a strong migratory response of mature endothelial cells, which was significantly inhibited by VEGF and SDF-1 neutralizing antibodies. Finally, conditioned medium of EPC significantly stimulated the migration of cardiac resident c-kit+ progenitor cells in vitro. Taken together, EPC exhibit a high expression of angiogenic growth factors, which enhanced migration of mature endothelial cells and tissue resident cardiac progenitor cells. In addition to the physical contribution of EPC to newly formed vessels, the enhanced expression of cytokines may be a supportive mechanism to improve blood vessel formation and cardiac regeneration after cell therapy.

In patients with refractory unstable angina, the platelet glycoprotein IIb/IIIa–receptor antibody abciximab reduces the incidence of cardiac events before and during coronary angioplasty. We investigated whether serum troponin T levels identify patients most likely to benefit from therapy with this drug.

Statins inhibit HMG-CoA reductase to reduce the synthesis of cholesterol and isoprenoids that modulate diverse cell functions. We investigated the effect of the statins cerivastatin and atorvastatin on angiogenesis in vitro and in vivo.Endothelial cell proliferation, migration, and differentiation were enhanced at low concentrations (0.005 to 0.01 micromol/L) but significantly inhibited at high statin concentrations (0.05 to 1 micromol/L). Antiangiogenic effects at high concentrations were associated with decreased endothelial release of vascular endothelial growth factor and increased endothelial apoptosis and were reversed by geranylgeranyl pyrophosphate. In murine models, inflammation-induced angiogenesis was enhanced with low-dose statin therapy (0.5 mg x kg(-1) x d(-1)) but significantly inhibited with high concentrations of cerivastatin or atorvastatin (2.5 mg x kg(-1) x d(-1)). Despite the fact that high-dose statin treatment was effective at reducing lipid levels in hyperlipidemic apolipoprotein E-deficient mice, it impaired rather than enhanced angiogenesis. Finally, high-dose cerivastatin decreased tumor growth and tumor vascularization in a murine Lewis lung cancer model.HMG-CoA reductase inhibition has a biphasic dose-dependent effect on angiogenesis that is lipid independent and associated with alterations in endothelial apoptosis and vascular endothelial growth factor signaling. Statins have proangiogenic effects at low therapeutic concentrations but angiostatic effects at high concentrations that are reversed by geranylgeranyl pyrophosphate. At clinically relevant doses, statins may modulate angiogenesis in humans via effects on geranylated proteins.