表达显微切割用于分析单细胞类型中的miRNA

Expression Microdissection for the Analysis of miRNA in a Single-Cell Type

作者信息Ana E Jenike, Brady Bunkelman, Kira A Perzel Mandell, Cliff I Oduor, Deborah Chin, Devin Mair, Katharine M Jenike, Deok-Ho Kim, Jeffrey A Bailey, Miriam H Rafailovich, Avi Z Rosenberg, Marc K Halushka
PMID36990152
发布时间2023-07
DOI10.1016/j.labinv.2023.100133

实验完整度

包含体外实验(miRNA产量优化、RNase活性检测)、qPCR验证、TLDA阵列分析和组织样本验证,功能验证和机制验证明确。

主要模型

人十二指肠组织(上皮细胞) 人心脏组织(内皮细胞和心肌细胞)

重点核对

HTAR时间:1分钟、10分钟、15分钟 RNase抑制剂:RNAsecure或DEPC处理 EVA膜类型:非交联EVA(Elvax 410)与3M交联膜 闪光灯强度:4和5,闪光次数:1、3、5次 背景类型:亮白色背景

摘要

细胞特异性microRNA(miRNA)表达估计对于表征组织中miRNA信号传导的定位非常重要。这些数据大多来自培养细胞,而这一过程已知会显著改变miRNA表达水平。因此,我们对体内细胞miRNA表达估计的了解很少。我们之前展示了表达显微切割-miRNA测序(xMD-miRNA-seq)直接从福尔马林固定组织中获取体内估计,尽管产量有限。在这里,我们优化了xMD过程的每一步,包括组织获取、组织转移、膜制备和RNA分离,以提高RNA产量,并最终通过qPCR阵列显示体内miRNA表达的强富集。这些方法改进,包括开发一种非交联的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)膜,使miRNA产量增加了23-45倍,具体取决于细胞类型。通过qPCR,miR-200a在xMD衍生的小肠上皮细胞中增加了14倍,同时相对于匹配的非解剖十二指肠组织,miR-143减少了336倍。xMD现在是一种优化的方法,可从细胞中获得可靠的体内miRNA表达估计。xMD将使外科病理档案中的存档福尔马林固定组织能够发现治疗诊断的生物标志物。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
如何优化xMD方法以提高从福尔马林固定组织中获取细胞特异性miRNA的产量和特异性?
核心机制
通过缩短HTAR时间、添加RNase抑制剂、使用非交联EVA膜和优化提取步骤,减少RNA降解和非特异性转移,从而获得接近体内的miRNA表达谱。
主要证据
优化后,AE1/AE3+细胞中miRNA产量增加16.45倍,CD31+细胞增加21.3倍,TLDA阵列显示上皮标记物miR-200a增加14倍,间质标记物miR-143降低336倍。
研究意义
该方法可获取接近体内的细胞miRNA表达,为利用存档组织发现生物标志物提供途径。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

组织获取和处理

获得用于xMD的福尔马林固定石蜡包埋组织切片

从胰腺十二指肠切除术和原位心脏移植病例获取十二指肠和心脏组织,固定、包埋、切片。

2

IHC染色优化

确定IHC各步骤对RNA的影响并优化以减少miRNA损失

评估不同抗原修复方法、RNase抑制剂、显色剂对miRNA保留的影响。

3

xMD捕获

利用EVA膜和闪光灯捕获目标细胞

将EVA膜附着于染色切片,闪光灯照射使色素细胞转移至膜上。

4

RNA分离

从EVA膜中提取RNA

膜溶解、蛋白酶K消化、酚氯仿萃取、乙醇沉淀等步骤提取RNA。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
Superfrost Plus载玻片Fisherbrand12-550-15
抗AE1/AE3抗体Bio SBBSB
抗CD31抗体Bio SBBSB
RNASecureThermo FisherAM7006
DAB显色剂Biocare MedicalDB801
miRNeasy试剂盒Qiagen217084
蛋白酶K----
酚氯仿SigmaP3803
Clean & Concentrator-5试剂盒Zymo ResearchR1015
异丙醇VWR0918
无RNA酶水Invitrogen10977-015
miScript II RT试剂盒Qiagen218161
miScript SYBR Green PCR试剂盒Qiagen218075
TaqMan MicroRNA逆转录试剂盒Thermo Fisher4366596
TaqMan PreAmp预扩增预混液Thermo Fisher4488593
TaqMan通用预混液IIThermo Fisher444043
QuantStudio 21kThermo Fisher--
SensEpil闪光灯HomeSkinovationsAS101500A
FoodSaver真空系统FoodSaverv3835
乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)膜----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
组织处理
福尔马林固定时间24小时,切片厚度4微米
阅读提示:Methods: Procurement of Human Tissue
IHC染色
HTAR时间(1、10或15分钟)
阅读提示:Methods: Global Expression Microdissection Protocol; Figure 2
IHC染色
RNase抑制剂(RNASecure 15μl/ml)
阅读提示:Methods: Global Expression Microdissection Protocol; Figure 2
xMD
EVA膜类型(非交联EVA),闪光灯强度4和背景亮白色
阅读提示:Methods: Global Expression Microdissection Protocol; Figure 1