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收藏!一文读懂科研新利器miRNA

2026-09-14

MicroRNA(微小RNA,miRNA)作为约22个核苷酸的非编码小RNA,通过在转录后水平负调控靶基因表达,参与了细胞增殖、分化、凋亡、代谢、免疫应答等几乎所有的生命活动。近年来,miRNA在肿瘤、心血管疾病、神经退行性疾病、代谢性疾病等领域的研究持续火热,已成为基础医学和转化医学研究的重要方向。在miRNA功能研究中,功能获得(Gain-of-Function) 和 功能丧失(Loss-of-Function) 是最核心的两大实验策略。而选择合适的产品工具,往往决定了实验的成败。

本文系统梳理一下miRNA研究中四款常用工具——Mimic(模拟物)、?Inhibitor(抑制剂)、?Agomir(激动剂)、?Antagomir(拮抗剂)?的区别、适用场景及操作要点,帮您少走弯路,拿到可靠数据。

四款 miRNA 工具快速区分

miRNA Mimic

类型:化学合成双链RNA模拟物

适用场景:细胞实验(Gain-of-Function)

核心特点:即用型,模拟miRNA过表达

miRNA Inhibitor

类型:化学修饰单链RNA抑制物

适用场景:细胞实验(Gain-of-Function)

核心特点:即用型,竞争性结合miRNA

miRNA Agomir

类型:特殊化学修饰激动剂(Mimic升级版)

适用场景:细胞实验 + 动物体内实验

核心特点:膜亲和力高,稳定性强,适合体内注射

miRNA Antagomir

类型:特殊化学修饰拮抗剂(Inhibitor升级版)

适用场景:细胞实验 + 动物体内实验

核心特点:膜亲和力高,稳定性强,适合体内注射

miRNA Mimic

细胞过表达的基础工具

miRNA Mimic 是化学合成的成熟miRNA双链模拟物,即用型,专门适用于细胞实验。其设计原理是模拟内源性miRNA的双链结构,其中一条链(Guide Strand)与成熟miRNA序列一致,另一条链(Passenger Strand)为互补序列。转染进入细胞后,Guide Strand被装载到RISC复合物中,发挥与内源性miRNA相同的生物学功能,从而实现对目标miRNA的过表达(Gain-of-Function) 研究。

miRNA Inhibitor

细胞抑制的基础工具

miRNA Inhibitor 是经过化学修饰的成熟miRNA互补单链,即用型,专门适用于细胞实验。其设计原理是与目标miRNA的成熟序列完全互补,转染进入细胞后通过竞争性结合目标miRNA,阻止其与靶基因mRNA的3‘UTR结合,从而实现对miRNA功能的抑制(Loss-of-Function) 研究。

miRNA Agomir

体内过表达的首-选利器

miRNA Agomir 是在Mimic基础上进行特殊化学修饰的miRNA激动剂,适用于细胞实验和动物体内实验,即用型。

作为miRNA Mimic的升级产品,Agomir在Mimic的序列基础上进行了胆固醇修饰和/或硫代磷酸骨架修饰,使其具有以下突出优势:

? 膜亲和力显著提高:易于穿透细胞膜进入细胞。

? 体内稳定性更强:抗RNase降解能力大幅提升,在血液和组织中的半衰期更长。

? 给药方式灵活:可采用全身注射(尾静脉注射、腹腔注射)或局部注射(瘤内注射、脑立体定位注射、心肌注射等)多种方式给药,操作简便。

? 体内过表达效果优异:在动物体内能够实现持久且显著的miRNA过表达。

miRNA Antagomir

体内抑制的首-选利器

miRNA Antagomir 是经过特殊化学修饰的miRNA拮抗剂,适用于细胞实验和动物体内实验,即用型。

作为miRNA Inhibitor的升级产品,Antagomir同样经过胆固醇修饰和骨架修饰,与Inhibitor相比具有以下核心优势:

?膜亲和力更高:高效进入细胞和组织。

?体内稳定性极-佳:长效抵抗体内核酸酶降解。

?抑制效果强大持久:单次注射即可实现数周的有效抑制。

?给药方式多样:全身注射或局部注射均可。

总结小提示

? 做细胞过表达用 Mimic,细胞抑制用 Inhibitor。

? 做动物体内实验,首-选 Agomir 和 Antagomir,稳定且高效。

试剂储备液配制

 

配制方法(推荐浓度 20 μmol/L)

关键操作步骤

瞬时离心

使用前请先低速(约4000×g)瞬时离心数秒,让产品聚集于管底,避免开盖时粉末飘散损失。

小心开盖

轻轻地打开管盖,避免产品飞溅。

加入DEPC水

用DEPC水或无RNase水溶解,配制成20μmol/L储存液。

充分混匀

柔和地用移液枪吹打充分混匀,避免剧烈振荡。

分装保存

分装后保存于 -20℃ ~ -80℃,避免反复冻融(不超过5次)。

操作注意事项

全程戴手套,使用无RNase的EP管和枪头。

操作在冰上进行,保持低温。

规避高温、极端pH环境,防止核酸被破坏。

所有接触产品的器具和试剂均需保证无RNase污染。

分装时建议每管分装一次使用量(如10μL),避免大管反复取用。

阴性对照(NC)

 

配制方法(推荐浓度 20 μmol/L)

注意NC不能混用!

? Mimic/Agomir是双链RNA,其NC为双链结构。

? Inhibitor/Antagomir是单链RNA,其NC为单链结构。

? 不同结构的RNA进入细胞后可能引发不同的应激反应(如干扰素应答、PKR激活等)。

? 使用不匹配的NC,可能引入非特异性效应,导致假阳性或假阴性结果。

? 强行混用还会使实验体系混乱,无法正确评估miRNA特异性效应。

总结小提示

使用哪种产品,就必须配套使用哪种NC!切勿交叉混用。

细胞转染:操作要点速览

 

推荐转染浓度

浓度优化建议

不同细胞类型、不同miRNA的最佳转染浓度差异较大。初次实验强烈建议进行浓度梯度摸索(如0、10、20、40、80、100 nmol/L),找到适合您具体实验体系的理想浓度。

实验设计要点

细胞接种密度

每孔细胞密度和数量保持一致,确保细胞均匀分布。建议在转染前18-24小时接种,使转染时细胞融合度达到适合特定转染试剂的要求(通常为30%-80%,具体参考转染试剂说明)。

设置复孔

每个转染处理组至少设置 3个复孔,确保数据统计学可靠性。

设置对照组

空白对照组(未处理细胞)、NC组(对应阴性对照)、实验组(miRNA Mimic/Inhibitor),如条件允许,建议增设转染试剂对照组(仅加转染试剂,不加RNA)。

转染条件优化

转染时的细胞密度应根据搭配使用的转染试剂、细胞生长速度、细胞大小、后续检测时间等条件灵活调整。

qPCR不显著上调≠产品无效

 

很多小伙伴实验做完,qPCR 结果不理想就判定试剂失效,其实是混淆了不同试剂的作用模式。

miRNA Mimic 结果说明

试剂保证序列正确、纯度合格;在转染效率≥80% 条件下,和 Mimic NC 相比,qPCR 可以检测到目的 miRNA 显著上调。

但是!miRNA 调控网络十分复杂,受细胞内多通路、反馈调节机制影响,不保证靶基因一定出现预期表达变化。最终功能结论,需要结合靶基因、蛋白、细胞表型综合判断,不能单靠 miRNA qPCR 结果下定论。

qPCR 不一定 miRNA 下调!

Inhibitor、Antagomir 工作模式是竞争性结合封闭内源 miRNA,很多情况下只是把 miRNA 结合封闭住,并不会将 miRNA 降解。所以 qPCR 检测 miRNA 本身,不一定看到 miRNA 表达量下降。

正确检测手段:优先检测靶基因蛋白表达水平,或者使用荧光素酶报告基因系统验证 miRNA 功能被抑制,不能只依赖 miRNA qPCR。

miRNA Agomir qPCR 检测会受修饰干扰

Agomir 做了特殊化学修饰,这种修饰会干扰 qPCR 引物结合,qPCR 未必测出 miRNA 显著上调。

推荐检测方法:Northern Blot 用于 Agomir 的 miRNA 表达验证。体内实验更多重点观察组织表型、靶基因改变。

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