基于双Z探针设计的RNA原位杂交技术,让单细胞中单个RNA分子无处遁形。
RNAscope®技术由美国Advanced Cell Diagnostics(ACD)公司于2012年推出,是RNA原位杂交(ISH)领域的革命性突破。该技术通过独特的双Z探针设计和级联信号放大系统,实现了单细胞水平上单个RNA分子的可视化与精确定量,解决了传统PCR和原位杂交技术无法兼顾“原位信息”与“高灵敏度”的痛点。
一、技术原理:双Z探针如何攻克原位杂交的世纪难题?
1.探针设计:特异性与灵敏度的平衡
每个目标RNA对应专属的Z形探针,每对探针由两条独立序列构成:
底部:18-25个碱基,精准互补结合目标RNA;
顶端:双探针拼接成28个碱基的结合域,用于捕获信号放大前体序列。
创新性要求两探针必须紧邻结合才能触发信号,将非特异性结合导致的背景噪音降至近乎为零。
2.信号放大:分子“多米诺骨牌”效应
信号生成通过四级级联放大实现:最终每个RNA分子在显微镜下呈现为一个清晰可辨的点状信号,实现单分子定量。
STEP1:将组织切片或细胞固定在载玻片上并用RNAscope? 预处理试剂盒预处理以揭开靶 RNA 并透化细胞。
三、性能优势:为何顶级药企与期刊纷纷青睐?
超高灵敏度:仅需3对探针结合即可检测单个RNA分子,即使目标RNA部分降解(如FFPE样本)仍可稳定检出;
多重检测能力:单张切片上同步检测3种RNA(荧光法)或2种RNA(显色法),并可联合蛋白共标;
全流程高效:手工操作仅需2.5小时,兼容石蜡切片、冰冻组织及细胞样本;
四、应用场景:从肿瘤微环境到基因治疗
1. 肿瘤免疫治疗研究的“隐形显微镜”
解析PD-1/PD-L1等免疫检查点在肿瘤细胞与T细胞间的空间分布;
追踪细胞因子mRNA(如IL-2、IFN-γ)在肿瘤微环境中的分泌来源。
2. 神经科学:绘制脑中的RNA地图
可视化神经元内低丰度非编码RNA(如lncRNA)的亚定位;
追踪神经活性标志物(如c-fos)的动态表达。
3. 病毒与宿主博弈的见证者
直接观察HPV、HIV等病毒RNA在宿主细胞内的复制位点,为抗病毒药物提供靶点证据。
4. 药物开发全周期护航
靶点验证:确认候选药物作用靶标的组织分布;
临床前安全评价:检测药物是否在非靶器官(如心脏、肝脏)诱发毒性RNA表达。
RNAscope®凭借其“所见即所得”的原位定量能力,已助力全球科学家在Nature、Science等期刊发表超900篇研究成果。从基础科研到临床转化,从单分子探索到空间多组学整合,它正重新定义RNA检测的黄金标准——因为生命的最小奥秘,永远藏在细胞最原本的位置。