真香!用 qPCR 做外泌体研究,南京医科大学拿下 41 分 SCI

外泌体是由细胞分泌的包含 RNA 和蛋白质的小囊泡(30~150 nm),它可将源自亲代细胞的特定物质递送至疾病发展相关的受体细胞,因此一直被认为可作为疾病进展的潜在生物标志物用于诊断,但具体机制仍不清楚。

 

 

外泌体 RNA 作为癌症诊断标志物是否可行

 

 

CircLPAR1 是外泌体中的环状 RNA 分子,在结直肠癌(CRC)患者血浆外泌体中会发生显著变化。南京医科大学团队在 Molecular cancer 发文[1],通过对 CRC 特异性的外泌体 circRNA 进行鉴定和富集,最后使用 qPCR 检测后进行功能评估。本研究对血浆外泌体 circLPAR1 可作为 CRC 高灵敏早期诊断标志物提供了新的证据。

 

 

qPCR 检测外泌体是强强联手还是无稽之谈?

 

 

我们也许会有疑问:外泌体本来就少,提取的 RNA 就更少,后续做 qPCR 检测岂不是难上加难?想知道 qPCR 检测外泌体是否具有合理性,我们需要先了解如何进行这项实验。

 

实验过程:

 

 

1)外泌体提取

包括 Umibio 在内的很多公司都有针对各种不同样本的外泌体提取试剂盒。样本预处理阶段很重要,甚至决定了后续提取外泌体的纯度和量。详细操作注意可以点击上期文章链接了解:外泌体实验 bug 多,靠这个方法我提前完成了课题!

 

 

 

2)RNA 提取

外泌体 RNA 可以用专用的外泌体 RNA 提取试剂盒提取,也可以用 Trizol 法提取,建议 Trizol 与外泌体的体积比不小于 4:1(也可以用 Trizol 直接裂解外泌体沉淀)。

具体操作:取 200 μl 外泌体于 1.5 ml EP 管中,加入 800 μl Trizol 试剂,充分混合,裂解 10 min,12000 rpm 离心 10 min 取上清。

 

 

3)反转录

采用 Umibio 4× 预混型快速逆转录试剂盒:适用于长片段 RNA(如 mRNA、LncRNA 等)、miRNA 加尾法逆转录试剂盒做反转录:适用于短片段 RNA(主要为 miRNA)的加尾法。

 

 

4)qPCR 检测

采用 Umibio 2×SYBR Green qPCR 试剂:预混 ROX1 型适用于 ABI 5700 等设备、预混 ROX2 型适用于 ABI 7500 等设备。

 

 

5)数据分析:采用仪器自带的 QPCR 分析软件进行数据分析

可以看到 qPCR 检测外泌体可行且可靠,但实验过程并不简单,因此我们对经常会遇到的问题及解答也进行了整理,帮助大家更好的完成实验。

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qPCR检测外泌常见问题及解决方法

 

 

 

1. 外泌体 RNA 如何提取?

外泌体 RNA 可以用专用的外泌体 RNA 提取试剂盒提取,也可以用 Trizol 法提取,建议 Trizol 与外泌体的体积比不小于 4:1(也可以用 Trizol 直接裂解外泌体沉淀)。

 

 

2. 外泌体 RNA 如何定量?

外泌体 RNA 含量很低,不建议使用微量紫外分光光度计定量,可以使用 Agilent 2100 生物分析仪等定量,也可以直接按最大体积进行逆转录实验。

 

 

3. 外泌体做 qPCR 检测应该选什么参照?

外泌体没有通用的内参选择,可以使用外参(cel-miR-39)作为参照。

 

 

4. 外泌体多样本进行 qPCR 检测时,扩增曲线和溶解曲线有差异,是否正常?

一般来说属于正常现象,由于外泌体不像细胞或者组织来源稳定,不同外泌体样本及处理的差异,可能导致外泌体里核酸含量及片段大小不同,会产生扩增曲线或溶解曲线的差异。

 

 

5. 外泌体 qPCR 检测 CT 值较大是否正常?

属于正常现象,由于外泌体 RNA 含量较低,特别是一些低丰度的基因 CT 值会较大,可以选择高效的反转录及 PCR 试剂。

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qPCR 检测外泌体实验中相关产品

 

 

4× 预混型快速逆转录试剂盒

本试剂盒采用的 DNase 及 buffer 反应系统经过特殊的优化,仅需室温(19~27℃)反应 5 分钟,就能降解 95% 以上的基因组 DNA,极大地降低了残留基因组对结果的干扰。

新型 M-MLV 突变体逆转录酶具有很强的抗干扰能力及扩增能力,15 分钟得到的扩增产物量可以达到 AMV 逆转录酶大约 1 小时的产物量(Ct 值相同)。后续逆转录产物建议用于 PCR、qPCR,不建议用于基因克隆。

 

miRNA 加尾法逆转录试剂盒

本试剂盒采用 Poly(A)加尾反应和 cDNA 合成反应同步进行的方法来进行 microRNA 第一链 cDNA 的合成,包含了与此配套的通用型 qPCR 反向引物(Universal 3’qPCR Primer),仅需自行设计一条目的 microRNA 的特异性正向引物,就能够用于 microRNA 的定量检测。

 

2×SYBR Green qPCR 试剂(预混 ROX1 型或预混 ROX2 型)

本试剂盒采用具有超强扩增能力和抗干扰能力的热启动 DNA 聚合酶,结合其高度优化的缓冲液体系和染料系统,使之具备更强的扩增效率、抗干扰能力,更高的灵敏度和特异性。在相同的情况下具有起峰更早、得到的荧光信号更强、Ct 值更小及熔解曲线特异性更高等特点。此外,为了进一步简化操作,本试剂盒的 2×SYBR Green qPCR Master Mix 预混了 ROX1 染料(highROX)或预混了 ROX2 染料(low ROX),从而只需要将模板 cDNA、引物以及 ddH2O 添加进去,即可进行 qPCR 反应。

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参考文献

[1] Zheng, Rui et al. “Exosomal circLPAR1 functions in colorectal cancer diagnosis and tumorigenesis through suppressing BRD4 via METTL3-eIF3h interaction.” Molecular cancer vol. 21,1 49. 14 Feb. 2022, doi:10.1186/s12943-021-01471-y

 

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