游离核酸简介及应用前景

游离核酸(cell-free nucleic acids)是指存在于细胞之外的核酸,包括DNA和RNA,又称为胞外核酸(extracellular nucleic acids),在自然界中普遍存在。在人类,游离核酸目前已在多种体液中被检测到,其应用价值在于可以作为疾病研究、临床诊断及法医鉴定的标志物。

目前,对人体液中游离核酸的研究包括DNA、mRNA、microRNA(miRNA)。游离核酸应用的前提或优势主要在于两个方面:首先,一般认为,游离核酸来源于死亡的细胞释放,而RNA可以来源于活细胞的分泌,所以,这些游离核酸可以反映体液来源器官的DNA和RNA信息;体液在临床上容易获取,这使得一些无法得到组织标本的疾病研究有了新的途径。其次,诸多研究表明,体液中的游离核酸很稳定,即使是RNA,也能逃脱体液中强效RNA酶的作用而存在。近期有研究表明,稳定的机制在于这些RNA被包裹在微小体中,或与蛋白等结合成为复合体,逃避RNA酶的降解。

目前,虽然在很多体液中检测到游离核酸,但主要侧重于研究血液中游离核酸的特点及应用,所涉及的疾病有很多方面,主要包括肿瘤、产前诊断、器官损伤、心血管系统疾病、代谢性疾病、法医鉴定等。然而,在很多研究结果展示了很好应用前景的同时,也存在一些临床应用需要考虑的问题,如提取的方法、诊断的特异性和敏感性、指标的特异性等。

男性生殖系统是产生生殖细胞、繁殖后代、分泌性激素维持第二性征的重要器官。男性生殖系统主要包括睾丸、附睾、输精管、精囊、前列腺、射精管和外生殖器。精浆由精囊液、前列腺液以及睾丸、附睾、输精管、尿道旁腺、尿道球腺等分泌少量液体混合而成。精浆含有丰富的生化物质,且与精子接触、相互作用。因此,精浆成分不仅有重要的生殖生理功能,而且是男性生殖系统疾病诊断的重要生化标志物来源。

近期,精浆游离核酸的分离、特点及与男性不育相关性研究陆续被报道。综合目前这些研究结果,精浆游离核酸具有以下特点和优势:①浓度高,大部分男性精浆中每毫升DNA和RNA的量在1μg以上,足够用于目前多种常用的分子生物学实验技术;②稳定性好,即使是RNA也有很好的稳定性,这些RNA主要存在于微小体或与其他分子结合形成复合体而逃避RNA酶的降解;③代表性好,对于无梗阻或发育异常的男性,精浆主要来源于双侧睾丸、附睾、精囊及前列腺等的分泌,所以,精浆游离核酸对这些器官的一些基因的表达有比较全面的代表性,这也是比穿刺和活检更有优势的一个方面;④无创性优势。

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