La citometria a flusso è uno strumento analitico potente e ampiamente utilizzato che consente la valutazione quantitativa dell'espressione proteica a risoluzione singola cellulare, facilitando così l'esame di popolazioni cellulari eterogenee e rare1,2,3. Mentre gli approcci convenzionali di citometria a flusso impiegano principalmente anticorpi diretti contro antigeni di superficie cellulare, molte proteine funzionalmente importanti, come i fattori di trascrizione, i regolatori della maturazione dell'RNA e i recettori soggetti a internalizzazione indotta dal ligando, sono localizzate all'interno di compartimenti intracellulari. Di conseguenza, queste proteine citoplasmatiche e nucleari non sono accessibili mediante protocolli standard di marcatura della superficie. L'integrazione di metodi di marcatura intracellulare, che prevedono la fissazione e la permeabilizzazione delle membrane cellulari, ha notevolmente ampliato l'utilità della citometria a flusso, consentendo la valutazione quantitativa di proteine intracellulari, citochine e intermedi di segnalazione, mantenendo al contempo le capacità di analisi ad alto rendimento e multiparametriche tipiche dell'analisi convenzionale mediante citometria a flusso4,5,6,7.
Un limite fondamentale nella rilevazione di proteine associate alla superficie cellulare e di proteine intracellulari mediante citometria a flusso è rappresentato dalla disponibilità di anticorpi adeguati e, in molti casi, dalla conoscenza incompleta delle sequenze di epitopi o immunogeni8,9. Poiché le strategie di immunofenotipizzazione si basano principalmente su marcatori di superficie cellulare, la maggior parte degli anticorpi disponibili in commercio e validati per la citometria a flusso è costituita da anticorpi monoclonali, che riconoscono un singolo epitopo extracellulare e sono preconiugati a fluorocromi. Al contrario, gli anticorpi policlonali sono in grado di riconoscere più epitopi all'interno di una stessa proteina bersaglio e vengono comunemente utilizzati per western blot, immunohistochimica o immunofluorescenza. Tuttavia, questi anticorpi sono tipicamente non coniugati e quindi non direttamente compatibili con i normali flussi di lavoro della citometria a flusso. L'uso di anticorpi primari non coniugati in combinazione con anticorpi secondari coniugati a fluorocromi rappresenta un'alternativa flessibile che amplia l'insieme dei bersagli rilevabili e può consentire un'amplificazione del segnale, utile nel caso di proteine poco abbondanti.
Per superare questi limiti, abbiamo ottimizzato un protocollo per la colorazione delle proteine in cellule di eritroleucemia umana K56210. La colorazione intracellulare richiede una fissazione per preservare la struttura e lo stato cellulare, nonché una permeabilizzazione che consenta agli anticorpi di accedere ai compartimenti intracellulari. In questo protocollo, le cellule vengono fissate con paraformaldeide (PFA), un fissativo a legame incrociato comunemente utilizzato che mantiene la morfologia cellulare e può aumentare la permeabilità della membrana cellulare in determinate condizioni11,12,13,14. La permeabilizzazione con etanolo (EtOH) permette l'ingresso degli anticorpi nei compartimenti intracellulari, inclusi i bersagli nucleari5,13,15. Successivamente alla permeabilizzazione, avviene la colorazione con anticorpi primari policlonali non coniugati e con anticorpi secondari coniugati a un fluorocromo. Utilizzando questo flusso di lavoro, il trattamento con PFA da solo viene impiegato per il rilevamento dell'immunoreattività non superficiale, mentre un ulteriore passaggio di permeabilizzazione con EtOH viene utilizzato per il rilevamento di bersagli nucleari. La valutazione della specificità della colorazione nucleare mediante competizione con peptide ha mostrato un'inibizione dipendente dalla dose del legame dell'anticorpo da parte del peptide corrispondente, ma non da parte di un controllo aspecifico. Nel complesso, l'uso di anticorpi primari policlonali non coniugati amplia l'applicabilità della citometria a flusso oltre l'analisi convenzionale dei marcatori di superficie con anticorpi coniugati a fluorocromo, fornendo un approccio flessibile per valutare l'espressione proteica intracellulare con risoluzione a livello di singola cellula.