張佳怡,徐倩南,劉希玲,李成濤,2
1.司法鑒定科學(xué)研究院 上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 司法部司法鑒定重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海市司法鑒定專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái),上海 200063;2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)教研室,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010030;3.南方醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)院,廣東 廣州 510515;4.四川大學(xué)華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院,四川 成都610041
近年來(lái),通過(guò)研究信使RNA(messenger RNA,mRNA)、微RNA(microRNA,miRNA)和環(huán)狀RNA(circular RNA,circRNA)等具有組織特異性和不同發(fā)育階段表達(dá)特異性的生物學(xué)遺傳標(biāo)記,發(fā)現(xiàn)了RNA 在法醫(yī)物證學(xué)中獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值,如基于高通量測(cè)序技術(shù)和微陣列技術(shù)篩選具有特異性表達(dá)的基因,并結(jié)合實(shí)時(shí)熒光定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng),分析體液斑的生物成分,進(jìn)一步鑒定體液的組織來(lái)源[1];也可應(yīng)用于年齡推斷[2]、死亡時(shí)間推斷[3]和損傷形成時(shí)間推斷[4]等方面。然而,RNA 相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果與樣本RNA 的質(zhì)量密切相關(guān)。
外周血是法醫(yī)物證學(xué)日常檢案及研究中較為常見的生物學(xué)檢材。盡管高質(zhì)量的RNA 可通過(guò)立即從新鮮外周血中抽提得到,但在實(shí)際檢案中,外周血樣本多不具備立即抽提的條件。因此,如何保存外周血樣本從而獲得高質(zhì)量的RNA 至關(guān)重要。目前常用的RNA 抽提前血樣保存的方法主要有低溫凍存、PAXgene 全血RNA 管保存、樣本中添加RNA 保存液等[5]。低溫凍存是目前較為普遍的一種血樣處理方法,使用乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid,EDTA)抗凝管采集并儲(chǔ)存外周血,過(guò)程簡(jiǎn)便、無(wú)須額外處理且可避免外源性因素的影響,但外周血中RNA 容易受內(nèi)源性因素[如大量存在的核糖核酸酶(ribonuclease,RNase)[6]]的影響,在收集和儲(chǔ)存過(guò)程中RNA 易發(fā)生降解。有研究[7]證實(shí),使用PAXgene全血RNA 管保存能夠顯著提高從血樣中分離出的RNA 質(zhì)量,但PAXgene 全血RNA 管過(guò)于昂貴,樣本的收集成本過(guò)高。在血樣中添加RNA 保存液的方法可在采樣地點(diǎn)即進(jìn)行簡(jiǎn)單處理,既減少了外源性因素的影響,使外周血中的RNA 得到保護(hù),也降低了RNase對(duì)外周血中RNA 的影響。
目前,有關(guān)RNA 質(zhì)量影響因素的研究主要包括提取方法[8-9]、儲(chǔ)存溫度[10]、凍融次數(shù)[11]等方面。KIM等[8]對(duì)冷凍血液使用TRIzol法、PAXgene全血RNA 管法和NucleoSpin 法抽提RNA 并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行比較,結(jié)果顯示,使用TRIzol 法抽提得到的RNA 純度和完整性不能完全滿足RNA 測(cè)序等實(shí)驗(yàn)要求,而試劑盒抽提的RNA 質(zhì)量均能達(dá)到要求。何松哲等[10]對(duì)外周血樣本的保存方式及反復(fù)凍融對(duì)總RNA 的影響進(jìn)行了研究,將樣本置于37 ℃、25 ℃、4 ℃、-20 ℃及-80 ℃條件下,儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)設(shè)置為1、3、5 和7 d,凍融1~3 次,分別提取總RNA,結(jié)果表明,儲(chǔ)存溫度、儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)和凍融次數(shù)對(duì)總RNA 濃度及純度均有明顯影響。但目前有關(guān)樣本預(yù)處理方法和儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)的研究較少。因此,本研究選取8 種不同的外周血預(yù)處理方法和6 個(gè)儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng),采用試劑盒法從外周血中提取總RNA,分析不同預(yù)處理方法和樣本儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)對(duì)RNA 質(zhì)量的影響,篩選出能夠獲得足量高質(zhì)量RNA 的預(yù)處理方法和最佳儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)。
Centrifuge 5430 小型高速離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf公司),MX-F 固定式混勻儀(美國(guó)Scilogex 公司),QubitTM2.0 熒光計(jì)(美國(guó)Thermo Fisher Scientific 公司),Epoch 微孔板分光光度計(jì)(美國(guó)BioTek 公司),2100 生物分析儀(美國(guó)Agilent 公司)。EDTA 抗凝管(河北鑫樂(lè)醫(yī)療器械科技股份有限公司),PAXgene全血RNA 管(美國(guó)BD 公司),無(wú)核酸酶離心管和槍頭(美國(guó)Axygen 公司)。
Quick-RNATMMiniprep Plus 試劑盒和DNA/RNA ShieldTM樣本保存液(美國(guó)Zymo Research 公司),RNA 6000 Nano 試劑盒(美國(guó)Agilent 公司),QubitTMRNA HS Assay 試劑盒、TRIzolTM試劑、RNAlaterTM穩(wěn)定保存液(美國(guó)Thermo Fisher Scientific 公司),異丙醇、無(wú)水乙醇(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。
選擇3 名健康無(wú)關(guān)個(gè)體,年齡為24~26 歲。每個(gè)個(gè)體使用靜脈采血針與5 mL EDTA 抗凝管抽取外周血共25 mL,使用靜脈采血針與10 mL PAXgene 全血RNA 管抽取外周血2.5 mL,所有采血管均顛倒10 次充分混勻。
本研究已獲得司法鑒定科學(xué)研究院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào)為2019-08-01)。樣本采集均遵循知情同意原則并簽署知情同意書。
PAXgene RNA 采血管室溫下放置6 h,-20 ℃冰箱中放置24 h 后轉(zhuǎn)入-80 ℃冰箱中保存,使用時(shí)取出室溫下靜置,直至完全融化后顛倒混勻。
將EDTA 抗凝管內(nèi)的外周血取1 mL 于1.5 mL 無(wú)核酸酶離心管中,用不同的預(yù)處理方法進(jìn)行處理,每份樣本每種方法重復(fù)實(shí)驗(yàn)3 次,室溫平衡20 min 后置于-80 ℃冰箱中保存。
以上操作均為無(wú)菌操作,所用物品均進(jìn)行無(wú)RNase 處理。
1.3.1 外周血加DNA/RNA ShieldTM法
每份樣本取0.8 mL 均分裝在2 個(gè)1.5 mL 無(wú)核酸酶離心管中(每管0.4 mL 外周血),按外周血與DNA/RNA ShieldTM(1×)保存液1∶1.5 的體積比,每管加入0.6 mL DNA/RNA ShieldTM(1×)保存液,輕輕振蕩混勻后短暫離心,室溫孵育20 min 后放入-80 ℃冰箱保存1 d。
1.3.2 外周血加TRIzolTM法
每份樣本取1 mL 均分裝在4 個(gè)1.5 mL 無(wú)核酸酶離心管中(每管250 μL 外周血),按外周血與TRIzolTM試劑1∶3 的體積比,每管加入750 μL TRIzolTM試劑,輕輕振蕩混勻后短暫離心,室溫孵育20 min 后放入-80 ℃冰箱保存1 d。
1.3.3 外周血加RNAlaterTM法
每份樣本取1 mL 分裝在4 個(gè)1.5 mL 無(wú)核酸酶離心管中(每管250 μL 外周血),按外周血與RNAlaterTM保存液1∶3 的體積比,每管加入750 μL RNAlaterTM保存液,輕輕振蕩混勻后短暫離心,室溫孵育20 min 后放入-80 ℃冰箱保存1 d。
1.3.4 血細(xì)胞加DNA/RNA ShieldTM法
每份樣本取0.8 mL 置于1.5 mL 無(wú)核酸酶離心管中,4 000×g離心10 min,棄去上清液。按沉淀(血細(xì)胞)與DNA/RNA ShieldTM(1×)保存液1∶1.5 的體積比加入DNA/RNA ShieldTM(1×)保存液,輕輕振蕩混勻后短暫離心,室溫孵育20 min 后放入-80 ℃冰箱保存1 d。
1.3.5 白細(xì)胞加TRIzolTM法
每份樣本取1 mL 置于1.5 mL 無(wú)核酸酶離心管中,新鮮抗凝血以4 000×g離心10 min,棄去上清液,并將沉淀全部轉(zhuǎn)移到1.5 mL 無(wú)核酸酶離心管中,按沉淀與紅細(xì)胞裂解液1∶3 的體積比將兩者混勻,冰上靜置10 min。4 000×g離心5 min,棄去上清液,按沉淀與紅細(xì)胞裂解液1∶2 的體積比將兩者混勻,冰上靜置5 min,4 000×g離心5 min,棄去上清液。加入1mL TRIzolTM試劑,混勻后移液到1.5 mL 無(wú)核酸酶離心管中,室溫孵育20 min 后放入-80 ℃冰箱保存1 d。
1.3.6 白細(xì)胞加RNAlaterTM法
每份樣本取1 mL 置于1.5 mL 無(wú)核酸酶離心管中,新鮮抗凝血以4 000×g離心10 min,棄去上清液,并將沉淀全部轉(zhuǎn)移到1.5 mL 無(wú)核酸酶離心管中,按沉淀與紅細(xì)胞裂解液1∶3 的體積比將兩者混勻,冰上靜置10 min。4 000×g離心5 min,棄去上清液,按沉淀與紅細(xì)胞裂解液1∶2的體積比將兩者混勻,冰上靜置5 min,4 000×g離心5 min,棄去上清液。加入1 mL RNAlaterTM保存液,混勻后移液到1.5 mL 無(wú)核酸酶離心管中,室溫孵育20 min 后放入-80 ℃冰箱保存1 d。
1.3.7 直接凍存法
每份樣本取0.8 mL 置于1.5 mL 無(wú)核酸酶離心管中,輕輕振蕩混勻后短暫離心,室溫孵育20 min 后放入-80 ℃冰箱保存1 d。此方法的樣本未經(jīng)任何處理,作為空白對(duì)照組。
1.3.8 PAXgene 全血RNA 管法
采集完外周血后,將PAXgene 全血RNA 管在室溫下放置6 h,-20 ℃冰箱中放置24 h 后轉(zhuǎn)入-80 ℃冰箱中保存。
1.3.1~1.3.7 節(jié)的預(yù)處理法采用EDTA 抗凝管收集血液,1.3.8 節(jié)預(yù)處理法采用PAXgene 全血RNA 管收集血液。
選取外周血加DNA/RNA ShieldTM對(duì)3 名健康志愿者的外周血進(jìn)行預(yù)處理。外周血起始量均為1 mL,經(jīng)預(yù)處理后在-80 ℃條件下分別保存0、5、10、15、30和60 d。
先將樣本從-80 ℃冰箱中取出,室溫下融化。按照Quick-RNATMMiniprep Plus 試劑盒操作說(shuō)明書對(duì)經(jīng)過(guò)不同方法預(yù)處理的樣本進(jìn)行總RNA 抽提,得到洗脫體積為50 μL 的RNA 提取物。具體步驟如下。
1.5.1 外周血加DNA/RNA ShieldTM法
①每1 mL 樣本混合液中加入20 μL PK 充分混勻,室溫孵育30 min;
②孵育后加入等體積的異丙醇混勻;
③混勻后的液體依次加入過(guò)濾柱,10 000×g離心1 min,棄掉濾液;
④過(guò)濾柱中加入0.4 mL RNA漂洗緩沖液,10 000×g離心1 min,棄掉濾液;
⑤按照每份樣本5 μL DNaseⅠ和75 μL DNA 裂解液的比例加入無(wú)核酸酶離心管混勻,向過(guò)濾柱加入80 μL DNaseⅠ混合液,室溫孵育15 min;
⑥加入0.4 mL RNA 預(yù)洗緩沖液,10 000×g離心1 min,棄掉濾液;
⑦加入0.7 mL RNA 漂洗緩沖液,10 000×g離心1 min,棄掉濾液;
⑧加入0.4 mL RNA 漂洗緩沖液,10 000×g離心2 min,棄掉濾液;
⑨加入50 μL 無(wú)核酸酶水,將RNA 從過(guò)濾柱中洗脫出來(lái)。
1.5.2 外周血加TRIzolTM法
①將樣本混合液與乙醇(95%~100%)按1∶1 的體積比混勻;
后續(xù)步驟同1.5.1 節(jié)③~⑨。
1.5.3 外周血加RNAlaterTM法
①將樣本混合液與無(wú)核酸酶水按1∶1 的體積比混勻;
②將混合液與RNA 裂解液按1∶4 的體積比混勻,混勻后加入過(guò)濾柱,4 000×g離心1 min,留過(guò)濾液;
③加入等體積的乙醇(95%~100%)混勻,混勻后加入過(guò)濾柱,10 000×g離心1 min,棄掉濾液;
后續(xù)步驟同1.5.1 節(jié)④~⑨。
1.5.4 血細(xì)胞加DNA/RNA ShieldTM法
①每1 mL 樣本混合液中加入20 μL PK 充分混勻,室溫孵育30 min;
②孵育后加入等體積的異丙醇混勻;
后續(xù)步驟同1.5.1 節(jié)③~⑨。
1.5.5 白細(xì)胞加TRIzolTM法
①將混合液與乙醇(95%~100%)按2∶1 的體積比混勻;
后續(xù)步驟同1.5.1 節(jié)③~⑨。
1.5.6 白細(xì)胞加RNAlaterTM法
①將樣本混合液與無(wú)核酸酶水按1∶1 的體積比混勻;
②將混合液與RNA 裂解液按1∶4 的體積比混勻,混勻后加入過(guò)濾柱,4 000×g離心1 min,留過(guò)濾液;
③加入等體積的乙醇(95%~100%)混勻;
后續(xù)步驟同1.5.1 節(jié)③~⑨。
1.5.7 直接凍存法
①將樣本混合液與DNA/RNA ShieldTM(2×)保存液按1∶1 的體積比混勻;
②每0.1 mL 樣本混合液中加入2 μL PK 充分混勻,室溫孵育30 min;
③將混合液與異丙醇按1∶2 的體積比混勻;
后續(xù)步驟同1.5.1 節(jié)③~⑨。
1.5.8 PAXgene 全血RNA 管法
①3 000×g~5 000×g離心10 min,棄去上清液;
②加入4 mL 無(wú)核酸酶水,渦旋混勻后3 000×g~5 000×g離心10 min,棄去上清液;
③加入DNA/RNA ShieldTM(1×)保存液使沉淀全部浸沒(méi),每0.3 mL 樣本加入30 μL DNA 裂解液和15 μL PK,混勻后55 ℃孵育30 min;
④混勻后以最大速度離心2 min,將上清液轉(zhuǎn)移至試管內(nèi);
⑤加入等體積的RNA 裂解液并混勻,加入過(guò)濾柱后離心,留過(guò)濾液;
⑥加入等體積的乙醇(95%~100%)混勻;
后續(xù)步驟同1.5.1 節(jié)③~⑨。
在QubitTM2.0 熒光計(jì)上使用QubitTMRNA HS Assay試劑盒測(cè)定提取所得RNA的濃度,使用Epoch微孔板分光光度計(jì)測(cè)定提取所得RNA 的純度(D260/D280),濃度和純度均重復(fù)測(cè)量3 次,取平均值。使用2100 生物分析儀測(cè)定提取所得RNA 的完整性(RNA integrity number,RIN)。
RNA 質(zhì)量主要從產(chǎn)量、純度和RIN 值3 個(gè)方面進(jìn)行評(píng)判。其中RNA 產(chǎn)量需根據(jù)RNA 洗脫體積與RNA濃度來(lái)計(jì)算。由于本研究各組外周血起始量略有差異,因此,將不同外周血起始量所得RNA 濃度與洗脫體積之積統(tǒng)一換算成每毫升外周血起始量所得RNA產(chǎn)量。RNA 純度在1.8~2.0 范圍表明樣本的純度較高,D260/D280值<1.8 表明有蛋白質(zhì)或酚污染,而D260/D280值>2.0 表明有異硫氰酸胍等物質(zhì)污染。RIN 值能夠反映樣本RNA 的降解程度,RIN 值一般在0(完全降解)至10(完整未降解)之間[12],樣本RNA 的RIN 值大于7 時(shí)可認(rèn)為完整性較好。
對(duì)不同預(yù)處理方法處理的血樣抽提RNA 后,測(cè)量RNA 純度、RIN 值、RNA 濃度和RNA 產(chǎn)量見表1。各預(yù)處理組使用2100 生物分析儀得到凝膠電泳圖譜(圖1)。
圖1 外周血樣本8 種預(yù)處理方法的電泳圖譜Fig.1 Electrophoretogram of peripheral blood samples from 8 pretreatment methods
對(duì)各組樣本所得的RNA 純度進(jìn)行分析,首先根據(jù)預(yù)處理方法將樣本分為8 組進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn),結(jié)果顯示,部分預(yù)處理方法之間RNA 純度差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。白細(xì)胞加RNAlaterTM法和直接凍存法的RNA純度低于1.8,PAXgene 全血RNA 管法的RNA 純度略高于2.0,其余5 組純度較好且組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
對(duì)各組RIN 值進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn),部分預(yù)處理方法之間RIN 值差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果顯示,除直接凍存法外,其余預(yù)處理方法RIN 值均大于7,可滿足高通量測(cè)序等實(shí)驗(yàn)對(duì)樣本的要求,僅外周血加DNA/RNA ShieldTM法和血細(xì)胞加DNA/RNA ShieldTM法與PAXgene 全血RNA 管法相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)意義,其余方法與PAXgene 全血RNA 管法相比,RIN 值均較差且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
對(duì)不同預(yù)處理方法所得的RNA 產(chǎn)量進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn),部分預(yù)處理方法之間RNA 產(chǎn)量差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果顯示,外周血加TRIzolTM法、白細(xì)胞加RNAlaterTM法和直接凍存法與其余5 組相比產(chǎn)量較低,其中直接凍存法的產(chǎn)量與其余5 組相比差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),白細(xì)胞加RNAlaterTM法產(chǎn)量明顯低于白細(xì)胞加TRIzolTM法(P<0.05)。
對(duì)于每一種預(yù)處理方法而言,同一預(yù)處理方法的不同樣本在RNA 純度、RIN 值以及RNA 產(chǎn)量之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果不受樣本因素影響。
不同儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)下RNA 純度、RIN 值、RNA 濃度和RNA 產(chǎn)量見表2。
表2 外周血樣本不同儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)提取總RNA 純度、完整性、質(zhì)量濃度和產(chǎn)量的比較Tab.2 Comparison of purity,integrity,mass concentration and yield of total RNA of peripheral blood samples extracted at different storage times
對(duì)不同儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)樣本所得RNA 的純度進(jìn)行分析,單因素方差分析結(jié)果顯示,RNA 純度不受儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)的影響(P>0.05)。各組純度均在1.8~2.0 范圍內(nèi),可認(rèn)為樣本RNA 純度較好。
對(duì)不同儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)樣本所得RIN 值進(jìn)行分析,單因素方差分析結(jié)果顯示,RIN 值受儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)的影響(P<0.05)。與直接進(jìn)行RNA 抽提的樣本(儲(chǔ)存0 d)相比,儲(chǔ)存10 d 及以上的樣本RIN 值均有明顯降低且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
對(duì)不同儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)樣本所得RNA 產(chǎn)量進(jìn)行分析,單因素方差分析結(jié)果顯示,RNA 產(chǎn)量受儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)的影響(P<0.05)。隨著儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)的增加,樣本RNA 的產(chǎn)量逐漸減少,與儲(chǔ)存0 d 樣本相比,儲(chǔ)存5 d 起樣本RNA 產(chǎn)量下降明顯且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
此外,樣本之間在相同的儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)下RNA 純度、RIN 值以及RNA 產(chǎn)量差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果不受樣本因素影響。
外周血樣本不僅是法醫(yī)學(xué)實(shí)踐中常見的一種檢材,也是科學(xué)研究中常用的樣本類型。一般情況下,因研究條件的限制,需要在外地或偏遠(yuǎn)地區(qū)采集外周血,采集現(xiàn)場(chǎng)條件各不相同且多數(shù)無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)室條件,后續(xù)運(yùn)輸條件等不穩(wěn)定因素都會(huì)對(duì)外周血中RNA的質(zhì)量造成影響。離體后的外周血隨時(shí)間的推移,血中的各種成分受到血細(xì)胞代謝、廣泛存在的內(nèi)源性RNase 等諸多因素影響,RNA 易發(fā)生降解,提取到的RNA 數(shù)量和質(zhì)量較差,難以滿足諸如高通量測(cè)序等后續(xù)實(shí)驗(yàn)的要求[13],使得從外周血中提取高質(zhì)量RNA成為一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
本研究選取8 種外周血樣本預(yù)處理方法及6 個(gè)儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng),統(tǒng)一儲(chǔ)存在-80 ℃條件下,采用試劑盒抽提的方法對(duì)樣本進(jìn)行抽提,對(duì)總RNA 進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)(濃度、純度和完整性)并比較分析,從而選出最優(yōu)的處理方法和適宜的儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)范圍。
在非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下采集樣本后,直接凍存外周血是目前最普遍的樣本處理方法,由于該方法沒(méi)有使用任何具有穩(wěn)定成分的添加劑,可作為對(duì)照組排除儲(chǔ)存期間穩(wěn)定劑的毒性或可能干擾實(shí)驗(yàn)的其他因素。LIU等[5]對(duì)血液樣本采取6 種預(yù)處理方法,并使用TRIzol法和PAXgene 試劑盒提取法進(jìn)行抽提,結(jié)果顯示,經(jīng)過(guò)處理的樣本完整性好于未經(jīng)處理的樣本。因此,本研究選取了8 種樣本預(yù)處理方法,以確定何種方法能達(dá)到提高樣本中RNA 質(zhì)量的效果。
通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)樣本在凍存前進(jìn)行預(yù)處理可有效提高RNA 質(zhì)量。除白細(xì)胞加RNAlaterTM法和直接凍存法的RNA 純度較低,PAXgene 全血RNA 管法RNA 純度均值略高于2.0 外,其余5 組RNA 純度較好,均在1.8~2.0。PAXgene 全血RNA 管法RIN 值最高,樣本RNA 片段幾乎未發(fā)生降解;直接凍存法RIN 值最低且低于7.0,樣本RNA 發(fā)生了部分降解;其余各組RIN 值均高于8.0。血細(xì)胞加DNA/RNA ShieldTM法RNA 產(chǎn)量最高,其次為外周血加DNA/RNA ShieldTM法。在對(duì)整體結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn),白細(xì)胞添加TRIzolTM和RNAlaterTM保存液的RNA 質(zhì)量要優(yōu)于外周血添加TRIzolTM和RNAlaterTM保存液。白細(xì)胞添加TRIzolTM保存液的樣本在RNA純度、RIN 值和產(chǎn)量3 個(gè)方面均優(yōu)于白細(xì)胞添加RNAlaterTM保存液的樣本,且在RNA 產(chǎn)量上差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這與LIU 等[5]對(duì)外周血預(yù)處理方法研究中部分相同方法所得結(jié)果一致。經(jīng)過(guò)上述比較分析,外周血加DNA/RNA ShieldTM、血細(xì)胞加DNA/RNA ShieldTM、白細(xì)胞加TRIzolTM和PAXgene 全血RNA 管4 種方法在純度、RIN 值和產(chǎn)量方面均較好。相比其余3 種方法,PAXgene 全血RNA 管的成本較高,不適用于大規(guī)模的樣本采集,同時(shí)在采集后需至少2 d 時(shí)間才能夠低溫運(yùn)輸,其余3種方法中,外周血加DNA/RNA ShieldTM法相對(duì)操作步驟最少,能最大限度減少外源性污染,由于抽提試劑盒內(nèi)含有DNA/RNA ShieldTM,無(wú)須單獨(dú)購(gòu)買,添加DNA/RNA ShieldTM保存的樣本抽提出DNA 的RIN 值均高于其余兩種方法。
外地采集的外周血樣本經(jīng)過(guò)處理并低溫運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理的過(guò)程中,無(wú)法確定樣本的儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)。目前有關(guān)保存時(shí)間的研究[11,14]儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)設(shè)為0 d(立即抽提)至10 d,結(jié)果表明,隨著儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)的增加,RNA 逐漸發(fā)生降解且與立即抽提得到的RNA 相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此,本研究選取了6 個(gè)儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)(0、5、10、15、30 和60 d)從產(chǎn)量、純度和RIN 值3 個(gè)方面對(duì)樣本儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)對(duì)RNA 質(zhì)量的影響進(jìn)行了評(píng)估。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)對(duì)RNA 純度無(wú)明顯影響,純度保持在1.815~1.952。隨著儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)的增加,RNA 濃度、產(chǎn)量及RIN 值均呈現(xiàn)下降趨勢(shì),其中RNA 產(chǎn)量除在10 d 與15 d、30 d 與60 d的比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外,其余各組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,儲(chǔ)存60 d 樣本的RNA 產(chǎn)量已無(wú)法滿足RNA 測(cè)序等實(shí)驗(yàn)要求。而RIN 值在10 d 起出現(xiàn)下降,除30 d 與60 d 比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外,在儲(chǔ)存10 d及以上的各組間RIN 值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,到儲(chǔ)存60 d 時(shí)RIN 值已降至RNA 測(cè)序等實(shí)驗(yàn)要求的最低值[12]。本研究部分結(jié)果與何松哲等[10]、洪恩宇等[11]關(guān)于儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)對(duì)RNA 質(zhì)量影響的結(jié)果基本一致。
本研究對(duì)RNA 純度是否受儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)的影響與何松哲等[10]研究結(jié)果不同,考慮可能是隨著儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)的增加,紅細(xì)胞裂解以及血中大量?jī)?nèi)源性RNase 的釋放,外周血中蛋白大量增加,從而改變了RNA 純度。而本研究對(duì)外周血樣本中添加了DNA/RNA ShieldTM保存液,對(duì)外周血中的RNA 起到了保護(hù)作用,減小了RNA 質(zhì)量的降低。因此,本研究?jī)?chǔ)存10 d 的樣本在RNA 濃度和RIN 值上要明顯優(yōu)于其他研究[11]儲(chǔ)存7 d的樣本RNA 質(zhì)量。
對(duì)外地采集或無(wú)法立即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的外周血樣本進(jìn)行冷凍前預(yù)處理,可確保能夠獲得大量高質(zhì)量RNA,從而保證轉(zhuǎn)錄組分析等檢測(cè)技術(shù)的成功。本研究結(jié)果顯示,外周血加DNA/RNA ShieldTM保存液的方法是樣本最佳預(yù)處理方法,經(jīng)過(guò)該方法預(yù)處理的樣本在低溫條件下最多可存放60 d,其質(zhì)量也可滿足高通量測(cè)序等下游實(shí)驗(yàn)的要求??偠灾?,對(duì)需要一定時(shí)間保存的樣本進(jìn)行預(yù)處理是一種能有效保障RNA質(zhì)量的方法,可應(yīng)用于RNA 抽提前的外周血樣本保存。