近日，我院柯荣秦教授、林辰副教授团队开发了一种锁式探针辅助的杂交链式反应（α-HCR）新方法，实现了高特异性、高灵敏度的RNA原位成像。相关研究成果以“Padlock Probe-Initiated Hybridization Chain Reaction for In Situ RNA Imaging”为主题，发表在Analytical Chemistry（中科院1区top）。
杂交链式反应（α-HCR）原理。
在空间转录组学研究中，RNA原位杂交技术虽被广泛应用，但在检测低丰度靶标时常因灵敏度不足而受限，而信号放大策略又容易带来过高的背景噪音。锁式探针因依赖连接酶介导的环化反应实现靶标识别，具有极高的序列特异性，甚至可达到单碱基分辨能力；杂交链式反应（HCR）则是一种无需酶参与即可产生荧光DNA聚合物的信号放大策略。为将二者的优势相结合，研究团队开发了α-HCR技术，通过“连接酶依赖的靶标识别”与“HCR介导的信号放大”的整合，实现了精准的RNA原位检测。
杂交链式反应（α-HCR）在斑马鱼胚胎中成像。
研究团队系统验证了α-HCR在多种生物样本中的适用性。在细胞中，α-HCR实现了对高表达ALB mRNA及低丰度HER2 mRNA的灵敏检测，动态范围宽广。在小鼠肾脏FFPE组织切片中，α-HCR成功实现了Slc12a1与Slc12a3的双色成像，其空间表达模式与经典的锁式探针-滚环扩增（PLP-RCA）方法高度一致；在髓质（高表达）与皮质（低表达）区域的响应倍数差异达6.36倍，优于PLP-RCA的4.05倍。在整体斑马鱼胚胎的三维成像中，α-HCR清晰呈现了ntla和tpm3的特异性空间分布，且信背比显著优于常规的in situ HCR v2.0和v3.0方法。
α-HCR作为一种无酶放大、操作简捷且背景低的新型RNA原位成像技术，在切片组织与完整三维样本中均展现出优异的检测性能，为空间转录组学研究提供了有力的技术补充。
我院硕士毕业生夏雪倩和解朝翔为本论文的共同第一作者，林辰副教授和柯荣秦教授为本论文的共同通讯作者。该项工作还得到了本院李文华老师团队、学校分析测试中心的大力支持和协助，以及福建省自然科学基金、华侨大学科研基金等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6c04937
