突破原位检测极限：RNAscope®技术如何重塑生命科学研究

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。

二、技术操作流程

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。