微RNA(miRNAs)是一类高度保守的小型非编码RNA,通过促进信使RNA(mRNAs)的降解或抑制其翻译来调节基因表达。目前已在人体中发现了约2,500种miRNA,它们在细胞分化、增殖及凋亡等重要生物过程中扮演着关键角色。miRNA表达的变化常与各种病理状态及恶性肿瘤相关,使其成为有价值的诊断生物标志物和潜在的治疗靶点。因此,miRNA检测技术在临床诊断中越来越得到重视,为疾病的早期识别、个性化治疗以及改善患者的预后提供了新的希望。
miRNAs的生物合成过程从较长的初级转录产物pri-miRNA开始,该过程涉及多个步骤。首先,在细胞核中,Drosha酶切割pri-miRNA形成前体miRNA(pre-miRNA)。接着,pre-miRNA被运输到细胞质,经过Dicer酶的进一步加工,生成成熟的miRNA。成熟的miRNA被纳入RNA诱导沉默复合体(RISC),并引导至目标mRNA分子,一旦结合,miRNA能够降解mRNA或抑制其翻译,从而在转录后阶段调控基因表达。
在诊断应用中,准确且灵敏地检测miRNA是至关重要的。以下是一些常用的检测方法:1. Northern Blotting通过凝胶电泳分离RNA分子后,利用标记探针进行杂交以检测特定miRNA;2. 定量逆转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)将miRNA逆转录为cDNA,并使用特定引物进行定量扩增;3. 微阵列分析(Microarray Analysis)使得可以同时分析多种miRNA,直接让miRNA与固定的互补探针杂交;4. 下一代测序(NGS)在通过miRNA特异性接头连接和扩增之后,对miRNA库进行高通量测序;5. 原位杂交(ISH)通过标记探针在组织切片中检测miRNA,从而观察miRNA在组织内的空间分布。
miRNAs在疾病诊断、预后和治疗反应的生物标志物方面展现出巨大的潜力。由于其在血液、唾液和尿液等体液中的稳定性,miRNAs成为非侵入性诊断测试的理想候选者。此外,miRNAs在不同组织中的特异性异常表达模式使得它们适用于特定疾病或癌症的诊断。例如,循环中的miR-21和miR-155正在被研究作为乳腺癌、肺癌及结直肠癌的生物标志物,这些miRNAs可以通过血液样本进行检测,从而实现早期诊断和治疗效果的监测。在心血管疾病领域,miR-208和miR-499在心肌梗塞期间表现上调,成为早期标志物。此外,脑脊液和血液中的miRNAs正在被研究以应对神经退行性疾病,为早期诊断和病程监测提供新机遇。
除了体液检测,原位杂交(ISH)能够直接在组织样本中观察miRNAs,从而明确组织特异性的表达模式,例如检测乳腺癌中的miR-126表达,有助于预测疾病发展趋势及治疗反应。然而,miRNAs作为生物标志物的应用也面临挑战,亟需标准化的检测和定量程序,以减少因样本变异性和技术因素引起的假阳性和假阴性问题。尽管存在这些困难,基于miRNA的生物标志物在改善诊断、预后及治疗反应方面展示了广阔的潜力,然而仍需进一步研究来深入理解并克服现有的限制。
在这一领域中,尊龙凯时始终致力于推动生物医学技术的发展,以期更好地应用miRNA在临床诊断及治疗中的潜力,帮助改善患者的生命质量。