La correlación de la expresión génica con las etapas del ciclo celular sigue siendo un desafío en el análisis de modelos animales de enfermedades hiperplásicas como el cáncer. Parte de este desafío es la co-detección de proteínas de interés (PDI) con marcadores de proliferación. Células proliferativas se pueden encontrar en varias fases del ciclo celular incluyendo G1, S, G2, y M. Ki67 es uno de los marcadores más utilizados de proliferación y se expresa en todas las fases del ciclo celular. Ha sido ampliamente utilizado en el análisisde tejidos humanos y ratón 1,2,3. Sin embargo, al igual que otros marcadores de proliferación general, Ki67 no discerne las fases individuales del ciclo celular. Un enfoque más preciso utiliza la incorporación de análogos de nucleótido de timidina como la bromodeoxiuridina (BrdU) en células que están replicando activamente su genoma (es decir, fase S)4,5. Un inconveniente para el uso de análogos de nucleótidos es la necesidad de administrarlos a animales vivos horas antes del análisis. Ki67 y BrdU se detectan comúnmente en secciones de tejido fijo mediante el uso de anticuerpos. Una ventaja de este enfoque es que la ubicación de los PDI se puede determinar dentro de la arquitectura tisular (por ejemplo, la capa basal de la epidermis cutánea). Este enfoque tampoco requiere disociación tisular que pueda conducir a cambios en la expresión génica. Una desventaja es que la fijación tisular o el procesamiento del tejido para la congelación de PTO o la sección de parafina pueden ocluir objetivos de anticuerpos (es decir, antígenos). La recuperación de antígenos generalmente requiere calor o digestión de los tejidos. La cuantificación de las intensidades de tinción también puede ser un desafío. Esto se debe a variaciones en la tinción, el grosor de la sección, la detección de señal y el sesgo del experimentador. Además, un número limitado de marcadores se puede detectar simultáneamente en la mayoría de las configuraciones típicas de laboratorio. Sin embargo, los nuevos enfoques de tinción múltiple x prometen superar estas limitaciones; ejemplos son la citometría de masa de imágenes y la amplificación de señal de tyramida6,7.
La citometría de flujo es otra tecnología poderosa para detectar células que proliferan. Permite la detección múltiple x de marcadores en las mismas células, pero requiere disociación de tejido para la mayoría de los tipos de células no hematopoyéticas. El análisis de las células que proliferan se realiza rutinariamente mediante el uso de disteados que unen el ADN (por ejemplo, yoduro propidum (PI))8. La citometría de flujo también permite una determinación más precisa de las fases del ciclo celular cuando se combina con la detección de la incorporación de BrdU9. Aunque es un enfoque poderoso, la citometría de flujo BrdU/PI tiene sus desventajas. Es incapaz de resolver las fases G2/M y G0/G1 sin la inclusión de anticuerpos específicos de fase. Sin embargo, el número de anticuerpos que se pueden utilizar está limitado por la autofluorescencia celular, el derrame espectral de emisiones de fluoróforos y el uso de controles de compensación. Esta limitación marca más difícil y laborioso codetectar la expresión de marcadores de ciclo celular con PDI. Un enfoque más fácil es utilizar la citometría de masas10,11. Esta tecnología utiliza anticuerpos conjugados metálicos que tienen un espectro de detección más estrecho. Una vez que las células se tiñen con anticuerpos etiquetados con metal, se vaporizan y los metales detectan por espectrometría de masas de tiempo de vuelo (CyTOF) de citometría. Debido a estas propiedades, la citometría de masas permite la detección múltiplex de >40 marcadores diferentes utilizando las plataformas existentes10,11. Además, es posible descontrolar muestras con metales que resultan en el ahorro de anticuerpos preciosos al tiempo que se reduce la variabilidad de las manchas de muestra a muestra. Por otro lado, la citometría de masas tiene varias desventajas. Hay un número limitado de anticuerpos etiquetados con metal es el país para células derivadas de la sangre. La cuantificación del contenido de ADN es menos sensible en comparación con el uso de tintes fluorescentes de ADN y la citometría de masa sin efecto tiene un rango dinámico reducido de detección de señal en comparación con la citometría de flujo de fluorescencia.
El protocolo descrito aquí fue diseñado para analizar la dinámica del ciclo celular de los queratinocitos recientemente aislados (KCs) de la piel del ratón y caracterizar la expresión de proteína específica del ciclo celular en estas células utilizando citometría de masa. Este protocolo también se puede utilizar con células cultivadas o adaptada a otros tipos de células.