技术简介
外泌体携带的RNA(包括miRNA、mRNA、lncRNA等)是细胞间通讯的重要信息载体,在疾病发生发展、免疫调控及药物响应中发挥关键作用。相比蛋白质,RNA具有信号放大效应,是液体活检和功能机制研究的理想靶标。
基于对最新研究趋势的把握,我们建立了分层式外泌体RNA检测方案:
• miRNA:单独建库测序,深度覆盖已知及novel miRNA
• mRNA + lncRNA:采用全转录组测序(Total RNA-seq),同步获得mRNA和lncRNA表达谱
• circRNA:鉴于circRNA在外泌体中丰度较低、功能研究热度下降,我们暂不提供单独circRNA测序服务;如需分析,可在全转录组数据中挖掘已知circRNA信息。
我们提供从外泌体提取、RNA质检、文库构建、高通量测序到生物信息分析的全流程服务,助您高效解锁外泌体RNA的生物学功能。
技术原理与路线
关键步骤
- RNA提取:采用专用柱式法或Trizol-LS法,确保小RNA富集效率。
- 建库策略:miRNA采用small RNA专用建库,捕获14-40 nt小RNA,鉴定已知miRNA及novel miRNA;mRNA+lncRNA采用去rRNA后建库,同步获得mRNA和lncRNA表达谱,兼顾编码与非编码转录本。
- 测序平台:Illumina NovaSeq 6000,miRNA推荐≥10 M reads/样本(3G Raw),全转录组推荐10 Gb raw。
- 分析内容:差异表达分析、靶基因预测(miRNA)、功能富集(GO/KEGG)、lncRNA-mRNA共表达网络、ceRNA分析等。
核心优势
分层检测
miRNA单独建库,mRNA+lncRNA全转录组同步获取
微量适配
低至1 ng RNA,珍贵样本可测
严格质控
RIN、文库、Q30全流程把关
专业分析
差异、靶标、ceRNA、通路一站式
高性价比
一次测序,mRNA+lncRNA双重产出
应用场景
- 肿瘤标志物(外泌体miRNA/lncRNA) — 筛选肿瘤特异性外泌体RNA标志物,用于早期诊断、疗效监测及预后评估
- 神经退行性疾病机制(AD/PD) — 解析阿尔茨海默病、帕金森病等患者外泌体RNA表达谱,揭示疾病相关信号通路
- 免疫调控与肿瘤微环境 — 分析外泌体RNA对免疫细胞的调控作用,揭示肿瘤免疫逃逸机制
- 干细胞外泌体功能图谱 — 鉴定干细胞外泌体中关键功能性RNA分子,为无细胞治疗提供依据
- 耐药相关ceRNA网络 — 构建lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,解析肿瘤耐药机制
研究案例
A glucose-enriched lung pre-metastatic niche triggered by matrix stiffness-tuned exosomal miRNAs in hepatocellular carcinoma
研究背景与挑战
肝细胞癌(HCC)患者普遍存在肝纤维化和肝硬化,这使得肝脏的基质硬度显著增加。然而,这种物理微环境的改变是否以及如何影响肿瘤的远端转移,尤其是肺转移,其背后的分子机制尚不清楚。
科学问题:肝癌组织增高的基质硬度,是否能通过调控肿瘤细胞分泌的外泌体miRNA,来提前改造肺部微环境,从而促进转移?
外泌体miRNA测序技术应用
研究团队综合运用了外泌体miRNA测序、生物信息学分析及体内外功能实验,系统性地揭示了这一机制:
• 研究模型:利用不同硬度的细胞外基质(ECM)凝胶培养HCC细胞,并分离其分泌的外泌体。
• miRNA测序:对不同硬度条件下HCC细胞来源的外泌体进行miRNA测序,筛选出受基质硬度调控的关键miRNA。
• 功能验证:通过体内外实验,验证这些硬度相关外泌体miRNA对肺部微环境的调控作用。
主要研究发现
• 基质硬度调控外泌体miRNA谱:研究发现,培养在"硬"基质上的HCC细胞会分泌出富含特定miRNA的外泌体,其中miR-106b-5p和miR-20a-5p被鉴定为关键分子。
• 远程重编程肺部微环境:这些外泌体miRNA可以进入肺部成纤维细胞,通过抑制其葡萄糖摄取和消耗,在肺部创造出富含葡萄糖的"肥沃土壤"。
• 促进血管生成与转移定植:被重编程的肺部成纤维细胞反过来会促进肿瘤血管生成,最终为循环肿瘤细胞创造有利的微环境。
研究意义
这项研究首次揭示了肿瘤的物理微环境(基质硬度)如何通过"外泌体miRNA"这一分子信使,远程调控远端器官的代谢与血管功能,从而构建一个有利于转移的"前转移微环境"。
hUC-MSC-derived exosomes ameliorate Alzheimer's disease pathology through lncRNA-9969-mediated multi-target protection involving neuronal autophagy and microglial modulation
研究背景与挑战
阿尔茨海默病的病理机制复杂,涉及神经炎症、代谢紊乱等多重因素。间充质干细胞来源的外泌体显示出治疗潜力,但其所携带的具体功能性分子(如lncRNA)及多靶点协同机制尚不清楚。
外泌体全转录组测序技术应用
研究团队对hUC-MSCs来源的外泌体进行了转录组测序,鉴定出一个高表达的长链非编码RNA lncRNA-9969,并构建了其敲低的外泌体进行对比研究。通过体外细胞模型和APP/PS1转基因小鼠模型,结合分子生物学技术,系统验证了其功能。
主要研究发现
• 改善认知功能:外泌体通过递送lncRNA-9969,在小鼠体内显著改善了空间记忆缺陷,并上调了突触蛋白和脑源性神经营养因子的表达。
• 多靶点协同机制:lncRNA通过ceRNA机制吸附miR-6361,进而激活自噬通路、调控脂质代谢、促进小胶质细胞向保护性M2表型极化并抑制细胞焦亡,实现了对神经炎症、细胞焦亡和代谢紊乱的多靶点协同调节。
研究意义
该研究阐明了外泌体lncRNA在阿尔茨海默病病理中的核心作用,为开发基于RNA的多靶点治疗策略提供了新的理论基础和潜在药物。