癌癥嚴(yán)重威脅著人類的健康與生命。早期癌癥診斷及有效靶向癌癥組織給藥在癌癥治療中起著重要的作用,但實現(xiàn)這一目標(biāo)仍面臨巨大的挑戰(zhàn)。MicroRNA（miRNA）作為一種重要的細(xì)胞調(diào)控分子,參與調(diào)控包括細(xì)胞分化、細(xì)胞增殖和細(xì)胞凋亡等在內(nèi)的重要生物過程。其異常表達(dá)與癌癥、心血管疾病和阿爾茨海默病等各種疾病密切相關(guān),可作為疾病診斷和預(yù)后的潛在標(biāo)志物。由于細(xì)胞內(nèi)miRNA具有序列短、濃度低且序列相似等特征,miRNA的檢測仍面臨挑戰(zhàn)。因此,發(fā)展新的高靈敏、高選擇性的原位miRNA檢測方法具有非常重要的意義。隨著納米科技的快速發(fā)展,納米探針已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于腫瘤細(xì)胞成像、癌癥早期診斷和腫瘤的治療中。在癌癥的治療方面,新的藥物釋放方式受到研究者們越來越多地關(guān)注。因此,實現(xiàn)藥物的高效靶向運輸、可控釋放是目前腫瘤治療研究的熱點。DNA納米材料有空間可尋址性、可編程性、生物相容性好及易于功能化等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于藥物遞送、DNA邏輯門及細(xì)胞成像等領(lǐng)域�；谏鲜龇治�,我們構(gòu)建了一系列針對miRNA的多功能生物探針,結(jié)合不同的信號放大策略,實現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)miRNA的靈敏原位成像,為癌癥的早期診斷提供可靠而有效的新思... 

【文章來源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

MiRNA的形成及其生物功能[15]

┗?蟯ü?邢蛞職┗?蠆斡脛琢魴?成，也可作為抑癌基因調(diào)控腫瘤的發(fā)生和發(fā)展[24]。與正常細(xì)胞相比，促癌基因在癌細(xì)胞內(nèi)高表達(dá)，例如miR-21和miR-155等。而抑癌基因在癌細(xì)胞內(nèi)低表達(dá)。例如let-7、miR-15a和miR-34a等。通過提高抑癌基因的表達(dá)水平或者降低癌基因的表達(dá)水平可以逆轉(zhuǎn)癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[24-27]。由于miRNA的序列比較短，在細(xì)胞中的含量少，同家族之間序列相似度高，這些特點使它的檢測比較困難。因此，高效、精準(zhǔn)的檢測癌細(xì)胞內(nèi)miRNA的表達(dá)水平也成為了近十年來研究的熱點。圖1.2MiRNAs是癌癥的非侵入性診斷標(biāo)志物[23]。Fig.1.2MiRNAsarenon-invasivediagnosticmarkersforcancer[23].1.1.3MiRNA的常規(guī)檢測方法由于序列短、豐度低、同族成員之間序列相似等特征，miRNA的分析方法需

第一章緒論5要具有高靈敏及特異性[28]等優(yōu)勢。此外，在miRNA的生物學(xué)作用模式中，單個miRNA能夠調(diào)節(jié)多種mRNA序列，并且單個靶基因可以被多個不同的miRNA靶向[29]。因此，實現(xiàn)高通量、高靈敏及高特異性的miRNA檢測對充分了解miRNA在疾病診斷中的作用以及提高疾病診斷的準(zhǔn)確性十分重要。傳統(tǒng)的miRNA檢測方法包括Northern印跡法[30]、實時逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（qRT-PCR）(圖1.3）及微陣列芯片[32]。其中，Northern印記法是最早提出的用于系統(tǒng)分析miRNA表達(dá)的方法，被視為miRNA檢測的黃金標(biāo)準(zhǔn)方法，用于驗證新檢測技術(shù)的數(shù)據(jù)可靠性。但此分析方法需要大量的生物樣本且需要分離富集、特異性和靈敏度低、操作步驟繁瑣、低通量、耗時等弊端，不適用于分析檢測含量低的miRNA。為此有研究利用鎖核酸（LockedNucleicAcid，LNA）探針來取代傳統(tǒng)DNA探針以改善檢測的穩(wěn)定性、靈敏度和特異性[33]。此外，也有研究者使用地高辛代替放射性元素標(biāo)記以降低實驗的危險性。盡管有了這些改進(jìn)，該方法仍舊存在所需樣品量大的缺點。微陣列芯片是20世紀(jì)90年代早期被開發(fā)的一種用于miRNA高通量分析的方法，其能夠在短時間內(nèi)同時定量檢測多個樣本。但是其靈敏度低、再現(xiàn)性及特異性差且對樣品純度要求較高，從而限制了該方法的應(yīng)用范圍。RT-PCR技術(shù)具有靈敏度高、特異性好及檢測范圍廣等特征，被廣泛應(yīng)用于表達(dá)水平低miRNA和DNA的定量分析檢測。但是此方法需要精確控制溫度循環(huán)、多種復(fù)雜探針的設(shè)計及昂貴的儀器，限制了該方法的進(jìn)一步應(yīng)用。圖1.3實時熒光放大方法檢測miRNA[31]。Fig.1.3Real-timequantificationofmiRNA[31].


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