Analysis of RNA expression in mixed cell populations often requires laborious and costly cell sorting. Here we describe a flow cytometric assay that combines antibody staining and in situ hybridization for multi-parametric analysis of single cells. This method, referred to as the PrimeFlow™ RNA Assay, enables simultaneous detection of protein markers and RNA targets in mixed cell populations. Both coding and non-coding RNA sequences can be measured with a limit of detection of approximately 10 copies of mRNA and 20 copies of microRNA per cell. In this study, we used mouse bone marrow-derived macrophages to demonstrate that our method allows for analysis of the activation and polarization status of cells using expression patterns of protein and RNA. We then performed analysis of four cell subsets of mouse resident peritoneal cells and showed that the two macrophage populations present in this compartment are relatively heterogeneous in terms of expression of two M2 markers: Arg1, Retnla, and a B-cell attractant chemokine Cxcl13. In addition, we profiled the expression of a panel of microRNA in the four peritoneal cell subsets, showing that the assay can be readily adapted to parallel, high-throughput screening of multiple cell populations. This new method allows for single cell analysis of multiple RNA targets without the need for cell sorting, enables direct correlation between RNA and protein expression, and promises to accelerate biomarker and drug discovery.

中文翻译：

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一种灵敏的流式细胞术方法，可对单细胞中的 microRNA、信使 RNA 和蛋白质进行多参数分析。

分析混合细胞群中的 RNA 表达通常需要费力且昂贵的细胞分选。在这里，我们描述了一种结合抗体染色和原位杂交的流式细胞分析，用于单细胞的多参数分析。这种方法称为 PrimeFlow™ RNA 分析，能够同时检测混合细胞群中的蛋白质标记物和 RNA 靶标。编码和非编码 RNA 序列都可以通过每个细胞大约 10 个 mRNA 拷贝和 20 个 microRNA 拷贝的检测限进行测量。在这项研究中，我们使用小鼠骨髓来源的巨噬细胞来证明我们的方法允许使用蛋白质和 RNA 的表达模式分析细胞的活化和极化状态。然后，我们对小鼠常驻腹膜细胞的四个细胞亚群进行了分析，并表明该隔室中存在的两个巨噬细胞群在两个 M2 标记物的表达方面相对异质性：Arg1、Retnla 和 B 细胞引诱剂趋化因子 Cxcl13。此外，我们分析了一组 microRNA 在四个腹膜细胞亚群中的表达，表明该测定可以很容易地适应多个细胞群的平行、高通量筛选。这种新方法允许在不需要细胞分选的情况下对多个 RNA 目标进行单细胞分析，实现 RNA 和蛋白质表达之间的直接关联，并有望加速生物标志物和药物的发现。Retnla 和 B 细胞引诱剂趋化因子 Cxcl13。此外，我们分析了一组 microRNA 在四个腹膜细胞亚群中的表达，表明该测定可以很容易地适应多个细胞群的平行、高通量筛选。这种新方法允许在不需要细胞分选的情况下对多个 RNA 目标进行单细胞分析，实现 RNA 和蛋白质表达之间的直接关联，并有望加速生物标志物和药物的发现。Retnla 和 B 细胞引诱剂趋化因子 Cxcl13。此外，我们分析了一组 microRNA 在四个腹膜细胞亚群中的表达，表明该测定可以很容易地适应多个细胞群的平行、高通量筛选。这种新方法允许在不需要细胞分选的情况下对多个 RNA 目标进行单细胞分析，实现 RNA 和蛋白质表达之间的直接关联，并有望加速生物标志物和药物的发现。