$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Correlatie van genexpressie met celcyclus fasen blijft een uitdaging in de analyse van diermodellen van hyperkunststof ziekten zoals kanker. Een deel van deze uitdaging is de co-detectie van eiwitten van belang (POI) met markers van proliferatie. Proliferatieve cellen kunnen worden gevonden in verschillende fasen van de cyclus van de cel, met inbegrip van G1, S, G2, en M. Ki67 is een van de meest gebruikte markers van proliferatie en wordt uitgedrukt in alle fasen van de celcyclus. Het is uitgebreid gebruikt in de analyse van zowel menselijke als muis weefsels1,2,3. Echter, net als andere algemene proliferatie markers, Ki67 niet onderscheiden individuele celcyclus fasen. Een preciezere aanpak maakt gebruik van de opname van thymidine nucleotide-analogen zoals bromodeoxyuridine (Brdu) in cellen die hun genoom actief repliceren (d.w.z. S-fase)4,5. Een nadeel van het gebruik van nucleotide-analogen is de noodzaak om ze te beheren tot levende dieren uren vóór de analyse. Ki67 en BrdU worden vaak aangetroffen op vaste weefsel gedeelten door het gebruik van antilichamen. Een voordeel van deze aanpak is dat de locatie van Poi's kan worden vastgesteld binnen de weefsel architectuur (bijv. de basale laag huid epidermis). Deze aanpak vereist ook geen weefsel dissociatie die kan leiden tot veranderingen in genexpressie. Een nadeel is dat de weefsel fixatie of de verwerking van het weefsel voor LGO bevroren of paraffine snijden de doelen van antilichamen kan occlude (d.w.z. antigenen). Het ophalen van antigenen meestal vereist warmte of weefsel spijsvertering. Kwantificering van kleurings intensiteiten kan ook een uitdaging zijn. Dit is te wijten aan variaties in kleuring, sectie dikte, signaaldetectie en experimenterbias. Bovendien kan een beperkt aantal markers tegelijkertijd worden gedetecteerd in de meeste typische laboratorium opstellingen. Toch, nieuwere multiplex kleuring benaderingen beloven om deze beperkingen te overwinnen; voorbeelden zijn beeldvormings massa cytometrie en tyramide signaalversterking6,7.
Flow flowcytometrieonderzoeken is een andere krachtige technologie om prolifererende cellen op te sporen. Het zorgt voor multiplex detectie van markers in dezelfde cellen, maar vereist weefsel dissociatie voor de meeste niet-hematopoietische celtypen. De analyse van prolifererende cellen wordt routinematig gedaan door het gebruik van kleurstoffen die DNA binden (bijv. Propidium jodide (PI))8. Flow cytometrie maakt ook een nauwkeuriger bepaling van de fasen van de celcyclus mogelijk in combinatie met de detectie van BrdU-opname9. Hoewel een krachtige aanpak, Brdu/Pi flow flowcytometrieonderzoeken heeft zijn nadelen. Het is niet in staat om de G2/M-en G0/G1-fasen op te lossen zonder de toevoeging van fasespecifieke antilichamen. Het aantal antilichamen dat kan worden gebruikt, wordt echter beperkt door cellulaire auto fluorescentie, spectrale overloop van de-emissies en het gebruik van compensatie controles. Deze beperking markt het uitdagender en bewerkelijk om de uitdrukking van celcyclus markeringen met Poi's te co-detecteren. Een meer facile aanpak is het gebruik van massa flowcytometrieonderzoeken10,11. Deze technologie maakt gebruik van metaal geconjugeerde antilichamen die een smaller detectie spectrum hebben. Zodra cellen zijn gekleurd met metaal-gelabelde antilichamen, ze zijn verdampt, en de metalen gedetecteerd door cytometrie tijd-van-vlucht (CyTOF) massaspectrometrie. Door deze eigenschappen, massa cytometrie maakt de multiplex detectie van > 40 verschillende markers met behulp van bestaande platformen10,11. Daarnaast is het mogelijk om stalen streepjescodes met metalen die resulteren in de besparingen van kostbare antilichamen, terwijl het verminderen van monster-naar-monster kleuring variabiliteit. Aan de andere kant, massa cytometrie heeft verschillende nadelen. Er zijn een beperkt aantal commercieel verkrijgbare antilichamen met metaal-Tags voor niet-bloed afgeleide cellen. Kwantificering van DNA-inhoud is minder gevoelig in vergelijking met het gebruik van fluorescerende DNA-kleurstoffen en massa cytometrie heeft een verminderd dynamisch bereik van signaaldetectie in vergelijking met fluorescentie flow cytometrie.
Het protocol dat hier wordt beschreven, is ontworpen om de dynamiek van de celcyclus van nieuw geïsoleerde keratinocyten (KCs) van de muis skin te analyseren en celcyclus specifieke eiwit expressie in deze cellen te karakteriseren met behulp van massa cytometrie. Dit protocol kan ook worden gebruikt met gekweekte cellen of aangepast aan andere celtypen.