microRNA(miRNA)是一类长度约为 19-25 个核苷酸的内源性非编码单链 RNA 分子,在进化过程中呈现高度保守性。其核心生物学功能在于通过转录后调控机制(如靶向 mRNA 降解、抑制翻译过程等)精准调控基因表达,进而深度参与细胞增殖、分化、凋亡及新陈代谢等关键生命活动,已成为当前生命科学领域基因调控机制研究的核心方向之一。
在血浆miRNA 相关研究中,实现对目标 miRNA 的精准检测与准确定量是揭示其生物学功能及临床应用价值的前提,而高效、高纯度的血浆 miRNA 提取则是整个实验流程的首要技术环节,直接决定后续检测结果的可靠性与重复性。
当前血浆miRNA 提取过程中面临两大难点,具体如下:
1.试剂盒适配性不足:市面上多数商业化核酸提取试剂盒的设计初衷为富集大分子核酸(包括核糖体RNA、信使 RNA及基因组 DNA),针对 19-25 个核苷酸的小分子 miRNA 提取效率普遍偏低。其关键限制因素在于,小分子核酸难以通过传统醇类沉淀法实现有效富集,同时也无法与核酸纯化膜或磁珠表面形成稳定吸附作用,导致目标 miRNA 大量流失。
2.样本中miRNA丰度极低:miRNA在各类生物样本中的天然含量本就处于较低水平,以快速增殖的哺乳动物单细胞为例,其总 RNA 含量约为 10-30pg,而 miRNA 在总 RNA 中的占比仅为 0.003%-0.02%;而血浆作为无细胞生物流体样本,其miRNA主要来源于细胞分泌的外泌体、微囊泡或细胞裂解释放的少量游离分子,进一步导致其含量远低于细胞样本,极大增加了提取过程中的目标分子捕获难度。
针对上述技术难点,需采用创新性技术策略以提升血浆miRNA提取效率。目前研究证实,miRNA 富集法是解决该问题的有效方案,其技术原理如下:首先通过特异性富集试剂与血浆中的小分子 miRNA 发生相互作用,形成 miRNA - 试剂复合物,实现目标分子的选择性聚集;随后利用核酸纯化柱对聚集后的 miRNA 复合物进行吸附、洗涤与洗脱,完成纯化过程。该策略的核心优势体现在两方面:一方面,miRNA 聚集后其分子粒径与浓度显著提升,可与纯化膜形成高效吸附,大幅提高目标分子的提取得率;另一方面,在富集过程中可实现大分子DNA、rRNA、mRNA的同步去除,有效避免了传统提取方法中miRNA发生选择性丢失情况,显著提升了提取过程的特异性与效率。
在商业化产品应用层面,目前国内掌握该类富集技术的企业较少,其中Qiagen、BIOG 等品牌推出的 miRNA富集提取试剂经实验验证,在血浆样本的miRNA 提取效率、纯度及重复性方面表现突出,可作为血浆miRNA相关研究中的优先选择。