血液中 miRNA 的组成
血液中的 miRNA 到底是从何而来? 要往哪里 去? 这些 miRNA 的生理功能是什么? 以上这三个
问题是很多研究人员关心的问题,事实上这些问 题目前并没有很明确的答案,我们知道 miRNA 是 内生性的短片段 RNA,长度约 17 到 23 核苷酸, miRNA 可以藉由和信息 RNA(mRNA)结合诱导 信息 RNA 的降解,进而调控信息 RNA 和相对蛋 白的表现。根据一些论文的揭示 1 和实验室实际的 操作经验显示,正常人的血液中 miRNA 的含量是 极微量的,但是在病人和检体制备不佳的血液样 本中却可抽取到较大量的 miRNA,根据这些观察 现象的合理臆测,病人血清中 miRNA 的来源,很 有可能是因疾病造成的组织坏死或细胞凋亡破裂 而流泄出来的胞内 miRNA,经由病人和正常人的 基因表现的芯片图谱比较,结果也倾向有或无表 现的差异,而非特定 miRNA 表现量上升;换言之,我们观察到相关的研究中,病人的 miRNA 的表 现数目增加了,而分析ㄧ些在正常人和病人中都 有表现的 miRNA,表现量的高、低反而是其次的 表征。因此数据分析的逻辑和方法也必须根据之 而调整,但这些呈现异位性表现(ectopic expression)的 miRNA 并不影响其成为诊断疾病 和预后评估的标志的可能性。已经有一些研究指 出,这些不经常表现在循环系统的 miRNA 可以成 为良好的疾病诊断标志,如 miR-141 可以作为前 列腺癌的指标,miR-499 及 miR-208 和心肌梗塞(myocardial infraction)相关,miR-122 和药物 造成的肝脏损伤有关。
血清中 miRNA 抽提的挑战
1 、检体的备制
血清(serum)好还是血浆(plasma)好?临床上会根据检验的标的来选择血液检体的保存及制备方式,血清和血浆都是来自血液检体的成分,但是根据制备的方式导致本质上含有成分 有所不同。基于制备的方法可知,血清是血液经 由凝血反应后,再经由离心沈淀所得到的上清液。而血浆则是血液在不凝血的状况下,经由离心 去除血球后的液体。然而有文献指出,针对同一 个人的血清和血浆样本抽提出来的 miRNA 的总量作比较,很明显的血清抽提的总量明显比血浆抽 提的来得高,这意谓着制备的方法也会影响 miRNA 的抽提,据推测这些 miRNA 可能是因为 凝血反应,血小板或红血球破裂后释出的物质, 其中包含 miRNA,虽然大部分的实时定量聚合链 反应(q-PCR)验证结果显示,血浆和血液的 miRNA 的表现图谱并无显著差异,然而这个已经 存在的风险,可能在研究设计也是需要被考虑, 因此就理论上来说,是以血浆的检体较适合作为 生物标记的找寻 。
2、检体的备制或保存不良是否可用?
已知血清或血浆中的 miRNA 的来源可能来自胞 内和胞外,尤其是血球(红血球或白血球等),因此 处理方式不当会造成检体的污染,改变 miRNA 的 组成和表现量,造成研究结果的偏差,尤其红血 球的溶血现象影响甚剧,不仅会造成红血球 miRNA 污染而且红血球中的大片段 mRNA 亦会 造成定量的失准和因降解而形成实验的伪阳性产生(图一)。因此备制检体时也要避免造成血球破裂 的动作,如用太细的针头抽血、或检体保存不当 造成溶血、或病人本身因疾病或治疗造成的败血 或溶血现象可能也是必须列入评估的考虑因素。 此外抗凝血剂的使用必须避免使用含有肝素 heparin 的凝血管,已知 heparin 会抑制反转录(reverse transcription)和聚合酶(polymerase)的反应,如果检体会进行 q-PCR 的验证一定要避 免。同样的血液检体也含有抑制反转录和聚合酶 的成分,如果萃取时没有移除干净则会造成后续 实验的失败产生。
(2)Huang Z., et al., Plasma microRNAs are promising novel biomarkers for early detection of colorectal cancer. Int J Cancer. 2010 Jul 1;127(1):118-26.
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