miRNA研究利器! ——TaqMan Array MicroRNA Cards高效解锁miRNA全景图谱

2026-03-09 12:42:33, TAS  江燕琼 赛默飞世尔科技生命科学产品



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科研分享

随着精准医疗与分子机制研究的飞速发展, miRNA在疾病诊断、机制解析和治疗靶点挖掘等领域发挥着日益重要的作用。如何高效、精准、全面地研究miRNA表达谱,仍是制约miRNA研究的瓶颈之一。今天,小编要为大家隆重推荐一款专为高通量miRNA研究打造的实力派工具—— MicroRNA TaqMan Array  Cards(TAC)!


赛默飞MicroRNA  TaqMan Array Cards(下文简称miRNA TAC)凭借其高通量,高灵敏度,操作便捷等特点,为miRNA 研究提供了有力工具。下面让我们来看在两篇高质量研究中,科学家们如何借助赛默飞的TaqMan Human MicroRNA A+B Cards Set v3.0(货号:4444913),分别在慢性肾病血管病变和甲基苯丙胺成瘾研究中取得突破性进展。 



01

慢性肾病研究

揭示hnRNPU为血管修复障碍的“分子开关”


慢性肾脏病(CKD)显著加剧冠心病(CAD)患者血管损伤,但其分子机制不明。Andreas Zietzer等研究者发表在《Cardiovascular Research》的研究发现,CKD患者血浆中细胞外囊泡(EVs)的血管保护性miR-130a-3p含量显著降低,提示细胞间通讯系统可能受损[1]


miRNA TAC助力揭示调控网络:

该研究采用miRNA TAC对hnRNPU敲低后的内皮细胞进行高通量筛选,旨在全面揭示hnRNPU调控的miRNA分选图谱。

1.功能缺失模型构建:利用siRNA敲低人冠状动脉内皮细胞(HCAECs)中的候选蛋白hnRNPU。 

2.高通量筛选:针对对照组与敲低组,分别提取细胞和EVs的总RNA,采用Megaplex RT Primers逆转录和Megaplex PreAmp Primers预扩增技术,确保低丰度miRNA的检测灵敏度。利用miRNA TAC同时检测754种 miRNA的表达谱。

3.数据提炼:通过生物信息学分析,从132个稳定表达的miRNA中,锁定35个其“囊泡/细胞”分选比值受hnRNPU显著调控的miRNA(图1)。

4.关键靶标验证:结合临床数据与体外表型,使用TaqMan microRNA Assays单独验证了hnRNPU对两个关键miRNA(miR-130a-3p和miR-126-3p)分选的影响。从35个候选者中确证miR-130a-3p不仅是hnRNPU的关键调控靶点,其分选障碍更直接导致了血管修复功能的下降。


机制阐明及意义:该研究发现hnRNPU作为一个"全局调控者",在CKD环境下通过扣押miR-130a-3p在细胞核内,阻止其进入EVs,从而中断了细胞间的血管修复信号传递(图2)。研究为理解CKD加重CAD的机制提供了新视角,hnRNPU有望成为新的治疗靶点。

图1(A) miRNA的TAC分析结果,计算⽅式为囊泡miRNA表达/细胞miRNA表达。RNU6 ⽤作内参基因,图中仅显⽰显著增⾼的miRNAs,n =3。(B + C) 通过单一qPCR Assay验证miR-130a-3p 和 miR-126-3p的变化,n=4/5。结果表明,敲低hnRNPU后,囊泡中的miR-130a-3p表达量显著增加,miR-126-3p表达量虽有上升的趋势,但差异不显著。数据以均值 ± 标准误表示;*P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001;( A–C) 使用非配对t检验。


图2(A) 维恩图显⽰慢性肾脏病CKD (蓝⾊),硫酸吲哚酚IS (绿⾊)与hnRNPU介导(红色)调控的miRNAs之间的关系,仅miR-130a-3p同时出现在三个集合中,表明它是共同调控的核心靶点。(B+C)通过 qPCR 对细胞核和细胞质中 miR-130a-3p 和 miR-126-3p 进⾏相对定量,n =5。 结果表明,当敲低hnRNPU后,细胞核内的miR-130a-3p显著减少,而细胞质中的miR-130a-3p显著增加;miR-126-3p在细胞核和细胞质中的分布都没有发生显著变化。所有数据均以平均值±SEM 表⽰,*P <0.05,**P <0.01,ANOVA+ Bonferroni 的多重⽐较检验。



02

甲基苯丙胺 (MA)成瘾研究

血浆细胞外囊泡 miRNA表达谱揭示成瘾新机制


滥用甲基苯丙胺(MA)是全球面临的重大公共卫生挑战,其成瘾性强,可导致严重的神经损伤和心血管疾病,但缺乏有效的检测靶点和治疗手段。近年来,一项发表于《Journal of Extracellular Vesicles》 的重磅研究取得了突破性进展,由俄勒冈健康与科学大学领衔的团队发现, EVs及其携带的miRNA在细胞间通讯中扮演关键角色,能够准确反映MA成瘾状态甚至用药历史[2]


miRNA TAC助力揭示MA成瘾机制: 

研究采用尺寸排阻色谱(SEC)从血浆中分离EVs,并通过纳米颗粒追踪分析(NTA)、透射电镜(TEM)等技术验证EVs的纯度与形态。随后,从EVs中提取总RNA,使用miRNA TAC进行高通量miRNA表达分析。

1、从血浆EVs中提取总RNA,使用Megaplex RT Primers进行逆转录。 

2、采用Megaplex PreAmp Primers对cDNA进行预扩增,获得足够多的模板用于下游实验。

3、使用miRNA TAC,QuantStudio 12K Flex Real-Time PCR System以及ExpressionSuite Software进行qRT-PCR实验及数据分析,一次实验即可分析754种人类miRNA的表达。

4、通过多重统计学标准(表达变化倍数>1.2、变化力度Glass’s Δ效应值>0.8、标志物诊断区分能力AUC>0.75)从754个miRNA中最终精准锁定8个与MA使用密切相关的核心miRNA(图3)。


研究意义:结合临床数据最终筛选出的3个miRNA(miR-301a-3p,miR-382-5p,miR-628-5p),其表达量与患者使用MA的年限、频率等临床特征密切相关。这些miRNA调控的通路涉及神经炎症与心血管疾病,提示它们可能是MA成瘾的潜在生物标志物和治疗新靶点。

图3:⾎浆中EV miRNA在MA使用者和非使用者中的差异表达。a)关联性初筛: 评估所有miRNA与MA使用状态的关联强度(F统计量),并从中筛选出关联性排名前20%的候选miRNA,彩⾊条代表表达变化倍数>1.2。b)效应值频率筛选:进一步计算基于MA使用状态的候选miRNA变化的实际强度(Glass''s Δ),彩⾊条表⽰效应>0.8的 miRNA。 c ) 诊断效能筛选: 基于MA使用状态的候选miRNA 的AUC统计图,彩⾊条代表 AUC >0.75。经过三重筛选,最终确定8个能有效区分MA使用者的miRNA。   


通过以上两个典型案例可以看出,miRNA TAC是探索性研究的有效工具,它能帮助我们进行高通量筛选,从海量分子中快速锁定驱动表型的关键miRNA,加速从现象到机制的科研突破。    


03

产品优势


1.高通量:一次实验即可检测超过750种人或者大小鼠的miRNA,提供无偏好的全局表达谱。

2.高灵敏度:仅需低至1-10 ng的总RNA起始量,尤其适合珍贵样本。

3.出色的可重复性与可靠性:预制的微流体芯片形式最大程度减少了操作误差,配合经过优化的预扩增方案,即使在低样本量(可低至0.1 ng)下也能获得高重复性 [3]

4.高效的工作流程:可在4-6h内完成从样本到结果的全过程,显著提升研究效率。


04

订购信息


miRNA TAC可在QuantStudio 12K Flex、Q7 Flex/Q7Pro、 Viia 7等配有TAC模块的qPCR仪器上运行。根据实验需求,赛默飞提供颈环法和加尾法两套成熟的检测产品,货号如下:

颈环法:

加尾法:

颈环法TAC与加尾法TAC的检测靶标覆盖范围相近,结果均具备高可靠性。二者的主要区别在于工作流程与样品适用性:颈环法中的预扩增步骤为可选,而加尾法预扩增步骤为必选,其试剂已包含在逆转录试剂盒中。如果样品量相对充足,可以优先考虑颈环法;如果样本为血清/血浆,则更推荐采用加尾法。



如果您对以上检测方案感兴趣,欢迎扫描下方二维码,赛默飞应用支持团队将根据您的具体需求给出指导建议;信息核实后我们还将赠送礼品帆布袋一份,数量有限,先到先得!

参考文献:

[1] Andreas Zietzer, Eva Steffen, Sven Niepmann, et al. MicroRNA-mediated vascular intercellular communication is altered in chronic kidney disease. Cardiovascular Research  2022; 118, 316–333.

[2] Ursula S. Sandau, Erika Duggan, Xiao Shi, , et al. Methamphetamine use alters human plasma extracellular vesicles and their microRNA cargo: An exploratory study. J Extracell Vesicles. 2020; 10: e12028.

[3] Optimized protocols for human or rodent microRNA profiling with precious samples. TECHNICAL NOTE. 



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