高质量RNA精准分选如何实现?——汪艳教授团队徕卡激光显微切割(LMD)应用经验分享

2026-07-08 11:52:06, Yan 徕卡显微系统(上海)贸易有限公司




您是否遇到这些难题?

固定组织(PFA)无法提取高质量RNA

样本异质性强,结果不准确、不可靠

单细胞/空间转录组成本高、分辨率受限

珍贵病理样本有限,不足够开展多个实验

例如在肝脏等复杂组织研究中提取RNA分析面临以下挑战:

  • 组织异质性严重:肝脏包含肝细胞、胆管上皮、免疫细胞等,传统整体提取难以反映真实表达差异

  • 空间信息丢失:单细胞测序需组织解离,破坏细胞原位信息

  • 技术方案受限:空间转录组:图像分辨率或通量受限;传统 LCM(Laser Capture Microdissection,激光捕获显微切割)大多使用新鲜样本,无法利用大量病理固定组织

  • 病理固定组织RNA难以提取,降解快,缺乏标准化流程

  • 临床样本珍贵:无法转化为高质量和足够的RNA分析数据。


激光显微切割,即LMD(Laser Microdissection)技术,精准从组织切片中分离目标单细胞 / 特定组织区域,适配后续核酸提取测序。南方医科大学汪艳教授团队发表于Journal of Visualized Experiments的工作中第一作者曾伟兰博士作为方法学核心执行人,依托学校科研支持中心(中心实验室)平台及该平台配备的徕卡LMD激光显微切割系统,成功构建了一套从固定组织到RNA测序的标准化解决方案,实现精准到单细胞级别分选,兼容PFA固定+冰冻切片样本,5天内完成从取材到测序建库,1000个细胞即可获得高质量RNA分析结果的实践方案。该方案提供了一套完整可重复的标准化实验流程:样本制备 → LMD 精准切割 → RNA提取 → qPCR / RNA-seq。


真正实现:固定组织 → 精准分选 → 高通量分子分析




关键技术突破


01

固定组织RNA提取优化

  • 控制PFA固定时间24h,避免蛋白-核酸过度交联不可逆损伤RNA

  • 优化解交联 + 蛋白酶K消化体系,提高RNA释放效率

  • RNase全流程控制,保障RNA稳定性

02

高效LMD取样策略

  • 快速苏木素染色替代复杂免疫染色

  • 单张切片30–60min内完成切割,全部切割4h内结束,高效完成目标采集

  • 精准圈选目标细胞群,避免污染

03

微量样本高质量输出

  • 1000 cells → \\~110 ng RNA

  • A260/A280:1.9–2.1

  • 文库片段:300–500 bp(符合测序要求)

该方案从临床到科研全面释放样本价值:

  • 肝病机制研究(MASH、肝损伤、纤维化等)

  • 特定细胞群表达谱分析

  • 微环境与免疫细胞研究

  • 固定病理样本回顾性研究



为什么选择徕卡LMD激光显微切割系统


高精度激光切割,细胞级分辨率

参数可控,适配不同组织类型

可在空间背景下通过可视化控制,实现纯净、无接触、无污染的样本采集

具备高通量处理能力,适应下游质谱等分析需求

样本采集使用标准耗材,通用方便


LMD激光显微切割系统不仅是一台激光显微切割显微镜,更是一套完整DVP解决方案,将细胞显微结构与分子连接,打开病理样本高价值再利用的可能。



汪艳教授团队优化的LMD显微切割步骤:

本流程参考了既往文献的LMD通用操作规范,并针对固定组织中RNA易降解的特性,进行了优化调整。

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1.用去除RNase试剂擦拭实验台面与仪器表面。

2.开启LMD控制器,等待显微镜完成初始化。

3.拧动激光器钥匙至开机档位,启动LMD激光系统。激光预热10分钟。

4.打开电脑及LMD软件,等待软件初始化结束。

5.将0.2mL PCR管装入收集装置。

6.在PCR管盖中加入10μL RNA提取缓冲液(RNeasy FFPE 试剂盒配套试剂)。

7.将收集装置装回显微镜。

8.在LMD收集设备设置界面,点击 “移至参考点”,调节相机焦距使参考点成像清晰,必要时通过方向按键将参考点调至视野中央,进行收集设备位置校准。

9.组织切片面向下、标签朝右装入标本夹。

10.选用10倍物镜定位样本区域,进入激光菜单点击校准,弹窗选择确认。

11.设置激光参数(供参考):Power 50、Aperture 5、Speed 9。

12.工具栏圈选目标区域,选择单一图形,点击开始切割;组织粘连无法自动掉落时,可选用手动裁切模式。警示:操作中禁止直视激光束,防止辐射损伤。

13.可通过软件菜单保存切割前后镜下画面。

14.收集足量细胞后卸下收集组件,再次向管盖补加提取缓冲液至终体积10μL,密封PCR管。

15.充分涡旋混匀收集管。

16.短暂离心,样品- 80℃保存待用。后续样本重复5~16步,切割结束可暂停实验,待统一提取RNA。

注意:单张玻片样品显微切割用时控制在30分钟~1小时,全部切割操作建议4小时内完成。


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徕卡显微系统始终与科学界保持密切联系,不断推出为客户度身定制的显微解决方案。徕卡显微成像系统主要分为三个业务部门:生命科学与研究显微、工业显微与手术显微部门。徕卡在欧洲、亚洲与北美有9大产品研发中心与4大生产基地,在二十多个国家设有销售及服务分支机构,总部位于德国维兹拉(Wetzlar)。


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