影响小分子RNA原位杂交技术的因素研究

miRNA是一类具有调节作用的小RNA,它调节人体内三分之一的信使RNA(mRNA)的表达。miRNA可参与人体内包括肿瘤发生在内的多种生物学过程,许多迹象表明,miRNA很可能参与了人类多种疾病的形成过程。在小分子RNA分析研究上,原位杂交技术具有操作简便、费用低廉等优点而备受关注,有的原位杂交公司提供miRNA的原位杂交服务。


染色体的主要成分包括DNA和蛋白质,还有非组蛋白和RNA,对这些物质在染色体中分布进行精确定位是研究染色体高级结构和构建染色体模型的关键所在。人们对染色体中DNA和蛋白质研究已比较深入,但对染色体中RNA的性质、种类、来源、分布特点及生物学功能缺乏深入研究。有研究者用生物素标记的玉米18srRNA小麦5s rRNAtRNAcDNA作为探针,利用玉米根尖超薄切片进行原位杂交,证实玉米染色体中既有来自核仁的rRNA或其前体,又含有来自核基质的rRNA5s rRNAhnRNA,揭示了染色体中RNA的种类和来源。


近年不断涌现对miRNA进行高通量检测的相关技术,比如miRNA芯片、磁珠流式细胞miRNA表达谱检测、定量聚合酶链式反应(quantitative polymerase chain reaction qPCR)等。这些高通量检测技术证明不同癌症组织内miRNA的丰度具有很大的差异。研究结果表明,miRNA表达谱的研究可以用于鉴别正常组织和肿瘤组织、发育谱系以及分化组织。在肿瘤发生过程中进行miRNA表达谱的鉴定有利于发现基因治疗的新靶点,并提高疾病诊断和预后的正确性。


然而高通量检测的成本较高,且由于常规实验室信息学数据分析能力的欠缺,两种方法的全民普及尚需时日。由于miRNA在石蜡组织标本中不容易被降解而长期稳定存在,在临床标本的分析中,利用石蜡组织标本进行原位杂交分析越来越多地受到科研人员的青睐。


原位杂交其原理是应用已知碱基顺序并带有标记物的核酸探针与组织、细胞中待检测的核酸按碱基配对的原则进行特异性结合而形成杂交体,然后再应用与标记物相应的检测系统。通过组织化学或免疫组织化学方法在被检测的核酸原位形成带颜色的杂交信号,并在显微镜或电子显微镜下进行细胞内定位。美迪西生物医药是一家临床前CRO公司,提供原位杂交技术服务,该技术为研究单一细胞中DNA和编码各种蛋白质、多肽的相应mRNA的定位提供了手段,为从分子水平研究细胞内基因表达及有关基因调控提供了有效的工具,可视为组织化学或免疫组织化学中革命性的突破。


探讨miRNA原位杂交技术的多种影响因素,以完善miRNA原位杂交分析方法。选择不同组织来源、保存时间、切片厚度的常规病理组织切片进行U6探针的原位杂交分析;选择不同浓度的蛋白酶K对组织切片与MDA-MB-231爬片细胞进行U6探针的原位杂交分析;实时定量RT-PCR方法和爬片细胞原位杂交对BT549T47D细胞株进行miR-375的表达分析。


结果发现不同组织来源、保存时间、切片厚度的石蜡标本均能显示细胞核内的U6表达;组织切片原位杂交实验中,乳腺组织切片20μg/ml的蛋白酶K作用组较其他组的原位杂交效果好;肝脏组织切片200μg/ml的蛋白酶K作用组的显色最好;爬片细胞原位杂交实验中,2μg/ml的蛋白酶K作用组的显色更深;U6miR-375的原位杂交最适浓度分别为1ng/ml100ng/ml;实时定量RT-PCR和爬片细胞原位杂交结果均显示,BT-549miR-375表达明显低于T47D


因此miRNA原位杂交操作能在常规固定并长期保存的石蜡组织标本上操作;蛋白酶K与探针的浓度应当依据病理标本类型等多因素预实验摸索;细胞水平的实时定量RT-PCR和爬片细胞原位杂交分析结果的比对为确定miRNA探针的特异性提供了帮助。