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尿液cfDNA研究难点解析与Z6·尊龙凯时的创新探索

发布时间:2025-02-22   信息来源:公羊伊仪

血液游离DNA(cfDNA)的相关临床研究及应用已日趋成熟,但尿液作为唯一能大量收集的体液样本,其真正的无创采集特性使其研究数量却远不及血液。那么,尿液cfDNA究竟有什么特殊之处?其研究面临哪些挑战呢?

尿液cfDNA研究难点解析与Z6·尊龙凯时的创新探索

尿液成分复杂,且DNA酶活性较高,使核酸更容易降解。此外,尿液中存在的大量微生物也可能导致尿液样本失效,因此样本的采集和cfDNA的保存难度较大。为了解决这一问题,Z6·尊龙凯时推出了PAXgene Urine Liquid Biopsy Set & Tube尿液液体活检套装。该套装的尿液采集杯可一次性收集120ml urine样本,通过保存管内的真空负压,无需开盖即可将样本从采集杯转移至保存管并混合,操作简便、洁净,并有效防止样本污染。保存管可最高保存10ml尿液样本,其非交联反应的保护机制能够有效稳定尿液中的cfDNA,防止核酸酶的降解,并能长时间抑制微生物的生长。与血液样本相比,尿液样本需要更及时地进行收集和保存,因为在常规条件下cfDNA更易降解,且gDNA的污染也会相对较高。PAXgene尿液保存管支持在多种复杂条件下进行样本储存与运输,包括室温、冷藏与高温等,显著降低降解和gDNA污染风险,cfDNA的稳定性可延续至10天。

尿液中的cfDNA片段较血液中的cfDNA更易降解且尺寸可变,这对基因组分子研究造成了障碍。研究表明,尿液中DNase I的活性是血清中的数百倍,尽管核酸衰变较快,但来自美国转化基因组学研究所的研究人员发现尿液cfDNA的片段分布在40-120bp之间显示出多个强峰,其模式为81bp主峰与明显的10bp周期性,这一结果显然不是由DNase I的作用引起的。

众所周知,cfDNA的片段化与核小体结构密切相关。血液中的cfDNA大多受到核小体保护,具有167bp的特征大小,并且在100-160bp区域内也表现出104bp的周期性,这与核小体结合DNA的螺旋间距有关。因此,研究人员怀疑尿液cfDNA的片段分布与其核小体的特殊降解模式相关,通过后续实验验证了这一假设。实际上,核小体介导的cfDNA全基因组分布和断裂不具随机性,因此,可以利用cfDNA的末端序列特征及长度分布信息来追溯ctDNA的组织来源。

尿液中游离核酸的浓度极低,个体差异也非常大。有研究显示,吸烟者的尿液cfDNA含量高于非吸烟者(女性分别为946和904ng/ml;男性分别为496和293ng/ml),而胰腺导管腺癌患者的尿液中cfDNA的平均含量为57ng/ml。因此,针对尿液cfDNA的研究,通常需要更多的起始样本。Z6·尊龙凯时经典的游离核酸提取方案QIAamp Circulating Nucleic Acid Kit (#55114)简化了从血清、血浆及尿液等无细胞体液中提取游离核酸的流程,无需离心机和任何磁珠操作,搭配QIAvac 24真空系统可实现更加高效、高通量的手工纯化。为了更好地支持尿液cfDNA研究,该试剂盒在原有支持5ml起始样本的基础上,新增了补充方案,支持最高10ml起始样本的cfDNA提取,以帮助研究人员一次性获取充足的研究材料,具体操作流程可通过扫描下方二维码获取。如果需要处理更大体积的样本,也可先通过超滤浓缩后再进行提取。

总体而言,尽管尿液cfDNA的研究面临诸多挑战,但借助Z6·尊龙凯时的先进产品,研究人员可以更有效地开展相关实验,推动尿液cfDNA在生物医疗领域的应用和发展。