RNAscope™ 在杜氏肌營(yíng)養不良 (DMD) 基因轉錄動(dòng)態(tài)和空間定位研究中的應用

導語(yǔ)

杜氏肌營(yíng)養不良（DMD）是由DMD基因突變引起dystrophin蛋白缺陷，從而影響細胞骨架肌動(dòng)蛋白與細胞外基相連。嬰幼兒時(shí)期的DMD處于癥狀前期，骨骼肌尚處于肌肉代償期，所以臨床表現比較輕微，難以發(fā)現。有研究統計，從關(guān)注到診斷為DMD，平均需要1.6~2年，此時(shí)肌肉功能已經(jīng)下降。因此，盡早對DMD進(jìn)行早期篩查和排除診斷十分重要。

隨著(zhù)空間轉錄組學(xué)的發(fā)展，ACD作為最早推出新一代RNA原位雜交技術(shù)RNAscope的企業(yè)，其單細胞、單分子水平RNA檢測技術(shù)位于世界前列，可提供RNA在組織、細胞的空間表達信息，是推進(jìn)基礎研究、提高診斷試劑精準性的利器。

最新研究

2023年9月，來(lái)自英國倫敦大學(xué)和意大利費拉拉大學(xué)的研究團隊在Nature子刊Scientific Reports發(fā)表了題為“mRNA in situ hybridization exhibits unbalanced nuclear / cytoplasmic dystrophin transcript repartition in Duchenne myogenic cells and skeletal muscle biopsies" 的文章，應用了RNAscope原位雜交技術(shù)，研究了杜氏肌營(yíng)養不良 (DMD) 患者的成肌細胞、肌管和骨骼肌活檢中的DMD mRNA量并定義了其區室化，深入了解杜氏肌營(yíng)養不良 (DMD) 基因轉錄動(dòng)態(tài)和空間定位。

研究團隊用RNAscope™ 2.5 HD Assay - RED試劑盒和2個(gè)探針（針對肌營(yíng)養不良蛋白轉錄物的外顯子37-42的37-42 ZZ 探針和針對肌營(yíng)養不良蛋白轉錄物的外顯子63-75的63-75ZZ 探針）對 DMD 永生化成肌細胞、DMD 肌管和 DMD 骨骼肌活檢進(jìn)行了測定。

結果顯示，37-42探針在永生化成肌細胞（圖1）、肌管（圖2）和骨骼肌活檢（圖3）產(chǎn)生強烈的點(diǎn)信號（紅色箭頭），主要位于細胞核和核周膜，而小點(diǎn)主要位于細胞質(zhì)；63-75 探針在細胞核和細胞質(zhì)中均顯示出較小的點(diǎn)。另外，永生化細胞顯示肌營(yíng)養不良蛋白轉錄信號顯著(zhù)減少（圖4）。

通過(guò)定量分析，在對照和DMD肌原細胞中，研究發(fā)現約40%的核DMD mRNA定位于核仁中，突變型DMD mRNA 數量在患者的生肌細胞和肌肉活檢中顯著(zhù)減少。此外，突變型DMD mRNA區室化由于其定位向細胞核的轉變而在空間上不平衡。這種異常的轉錄物重新分配導致細胞質(zhì)中肌營(yíng)養不良蛋白信使的豐度和可用性較差。這一新發(fā)現也對 RNA 靶向療法產(chǎn)生了重要影響。

關(guān)于RNAscope®

RNAscope®是一種可在組織或細胞原位檢測單一分子RNA的原位雜交技術(shù)。它是基于A(yíng)CD的雙zz型探針設計，寡核苷酸互補配對的信號放大系統，通過(guò)酶催化底物，可在顯微鏡下看到熒光或可見(jiàn)光的信號。不僅實(shí)現了單一分子RNA的原位檢測，還可實(shí)現在一張組織切片上最多標記4個(gè)不同的RNA分子。根據試劑盒的不同，分為熒光試劑盒和可見(jiàn)光試劑盒。該技術(shù)可以應用到多種類(lèi)型的樣本中，如石蠟包埋樣本，冰凍樣本，貼壁細胞，懸浮細胞樣本等。