RNAscope™ 在杜氏肌营养不良 (DMD) 基因转录动态和空间定位研究中的应用

导语

杜氏肌营养不良（DMD）是由DMD基因突变引起dystrophin蛋白缺陷，从而影响细胞骨架肌动蛋白与细胞外基相连。婴幼儿时期的DMD处于症状前期，骨骼肌尚处于肌肉代偿期，所以临床表现比较轻微，难以发现。有研究统计，从关注到诊断为DMD，平均需要1.6~2年，此时肌肉功能已经下降。因此，尽早对DMD进行早期筛查和排除诊断十分重要。

随着空间转录组学的发展，ACD作为最早推出新一代RNA原位杂交技术RNAscope的企业，其单细胞、单分子水平RNA检测技术位于世界前列，可提供RNA在组织、细胞的空间表达信息，是推进基础研究、提高诊断试剂精准性的利器。

最新研究

2023年9月，来自英国伦敦大学和意大利费拉拉大学的研究团队在Nature子刊Scientific Reports发表了题为“mRNA in situ hybridization exhibits unbalanced nuclear / cytoplasmic dystrophin transcript repartition in Duchenne myogenic cells and skeletal muscle biopsies" 的文章，应用了RNAscope原位杂交技术，研究了杜氏肌营养不良 (DMD) 患者的成肌细胞、肌管和骨骼肌活检中的DMD mRNA量并定义了其区室化，深入了解杜氏肌营养不良 (DMD) 基因转录动态和空间定位。

研究团队用RNAscope™ 2.5 HD Assay - RED试剂盒和2个探针（针对肌营养不良蛋白转录物的外显子37-42的37-42 ZZ 探针和针对肌营养不良蛋白转录物的外显子63-75的63-75ZZ 探针）对 DMD 永生化成肌细胞、DMD 肌管和 DMD 骨骼肌活检进行了测定。

结果显示，37-42探针在永生化成肌细胞（图1）、肌管（图2）和骨骼肌活检（图3）产生强烈的点信号（红色箭头），主要位于细胞核和核周膜，而小点主要位于细胞质；63-75 探针在细胞核和细胞质中均显示出较小的点。另外，永生化细胞显示肌营养不良蛋白转录信号显著减少（图4）。

通过定量分析，在对照和DMD肌原细胞中，研究发现约40%的核DMD mRNA定位于核仁中，突变型DMD mRNA 数量在患者的生肌细胞和肌肉活检中显著减少。此外，突变型DMD mRNA区室化由于其定位向细胞核的转变而在空间上不平衡。这种异常的转录物重新分配导致细胞质中肌营养不良蛋白信使的丰度和可用性较差。这一新发现也对 RNA 靶向疗法产生了重要影响。

关于RNAscope®

RNAscope®是一种可在组织或细胞原位检测单一分子RNA的原位杂交技术。它是基于ACD的双zz型探针设计，寡核苷酸互补配对的信号放大系统，通过酶催化底物，可在显微镜下看到荧光或可见光的信号。不仅实现了单一分子RNA的原位检测，还可实现在一张组织切片上最多标记4个不同的RNA分子。根据试剂盒的不同，分为荧光试剂盒和可见光试剂盒。该技术可以应用到多种类型的样本中，如石蜡包埋样本，冰冻样本，贴壁细胞，悬浮细胞样本等。