Komórki populacji bocznej (SP) są identyfikowane za pomocą barwienia Hoechst 33342 i analizowane za pomocą cytometrii przepływowej (FCM). Komórki SP charakteryzują się pompowaniem fluorescencyjnego barwnika DNA z komórek przez transporter kasety wiążącej ATP (ABC)1,2. Metoda została pierwotnie opracowana do izolowania mysich hematopoetycznych komórek macierzystych szpiku kostnego (HSC)1. Komórki SP szpiku kostnego wzbogacono populacją HSC charakteryzującychsię niską ekspresją CD117+Sca-1+Lin-Thy13,4. Następnie metoda ta była szeroko stosowana do izolowania i wzbogacania komórek macierzystych z innych tkanek, w tym mięśnia sercowego5, liver6, lung7, kidney8 i forebrain9. W szczególności w ciągu ostatniej dekady metoda ta została zastosowana do izolowania nowotworowych komórek macierzystych (CSC). CSCs reprezentują niewielką populację komórek, które posiadają właściwości inicjacji nowotworu, samoodnowy, oporności na chemioterapię i potencjału przerzutowego10. CSC zostały początkowo zidentyfikowane w nowotworach układu krwiotwórczego układu krwiotwórczego11, a następnie zaobserwowano je w różnych guzach litych, takich jak raki prostaty12, ovarian13, gastric14, breast15 i lung16 raków. Pomimo dostępności różnych technik identyfikacji CSC, technika SP pozostaje preferowanym wyborem ze względu na jej szerokie zastosowanie w różnych tkankach i liniach komórkowych. Co więcej, jest to cenna technika, która izoluje CSC za pomocą sortowania komórek aktywowanego fluorescencją (FACS)16,17,18. Wyniki eksperymentu pokazują, że komórki SP wykazują wyraźną rakotwórczość i wykazują podwyższony poziom ekspresji genów związanych z komórkami macierzystymi19,20. Nasze poprzednie badanie21 wykazało również, że analiza transkryptomiczna izolowanych komórek SP w szpiczaku mnogim ujawnia wzbogacenie szlaków sygnałowych związanych z komórkami macierzystymi, takich jak szlak jeża. W międzyczasie przeprowadziliśmy analizy wzbogacania szlaku na genach o zróżnicowanej ekspresji w komórkach SP ostrej białaczki szpikowej 22. Zmienione geny zostały wzbogacone w szlaki związane z komórkami macierzystymi (Wnt/β-katenina, TGF-β, Hedgehog, Notch). Odkryliśmy, że 1 x 105 komórek SP może tworzyć guzy u myszy o zerowym BALB/c22, podczas gdy komórki inne niż SP nie mogą, co wskazuje, że komórki SP mają cechy komórek macierzystych białaczki. Skuteczność metody Hoechst SP w identyfikacji CSC jest oczywista.
Protokół Hoechst SP został udoskonalony i ulepszony w miarę postępu badań. Protokół obejmuje ścisłą kontrolę stężenia barwnika, gęstości komórek, temperatury i czasu trwania inkubacji, składu buforu i wartości pH. Próbki komórek przygotowane zgodnie z tym protokołem poddano analizie cytometrii przepływowej. Ze względu na wzbudzenie barwnika Hoechst za pomocą lasera UV o długości fali 355 nm i detekcję jego emisji fluorescencyjnej za pomocą zarówno filtra 690/50 nm (Hoechst Red), jak i filtra 450/50 nm (Hoechst Blue), do FCM wymagany jest laser o długości fali 350 nm. Jednak lasery 350 nm nie są powszechnie wyposażone w większość FCM ze względu na ich wysoki koszt. W związku z tym podjęliśmy próbę znalezienia alternatywnego podejścia do wzbudzania barwnika w celu skutecznego wykrywania komórek SP za pomocą cytometrii przepływowej. W tym badaniu oceniono zdolność laserów 375 nm i 405 nm do wykrywania komórek SP i porównano je z laserem 355 nm. Nasze odkrycia wykazują niezwykłe podobieństwo między komórkami SP wykrytymi przez lasery 355 nm, 375 nm i 405 nm. Wyniki te sugerują, że lasery o dużej mocy 375 nm i 405 nm mogą służyć jako realna alternatywa dla lasera 355 nm do wykrywania komórek SP. Włączenie dodatkowych źródeł światła wzbudzającego dla Hoechst 33342 ułatwia stosowanie większej liczby modeli cytometrii przepływowej.