QIAGEN建立單細胞定序前品管系統方案

對心血管疾病的研究如疾病遺傳及致病機理，通常從容易獲得的全血中分離得到DNA，利用全外顯子組定序或靶向基因組定序等檢測手段進行下游研究。這些基於常規全血樣本的研究反映的是細胞群的總體特徵，不能特異性地瞭解腫瘤細胞的異質性。從單細胞水準上進行研究，能更有效顯示腫瘤細胞內有關遺傳、轉錄和表觀遺傳水準等複雜性改變的過程，能對心血管疾病進行更深入研究。

然而挑戰在於分離心肌單細胞的心臟組織很難獲得，健康未患病的新鮮人類心臟組織更是絕無可能。美國波士頓兒童醫院的兒科基因組學部^[1]的研究人員利用死後心臟組織，建立了一套從心臟品質評估到死後心臟組織分離單細胞核的方案，該方案分離得到的單細胞DNA及RNA高度適合後續WGS和RNA-seq及多組學下游應用，這對從單細胞水準上更深入研究心血管疾病提供了新思路。

研究樣本來自NIH NeuroBioBank存放的106例死後心肌組織（33例有心肌疾病、糖尿病或吸煙史，73例對照組無心臟病）。這些樣本缺少RNA完整性數值 (RIN) 或DNA完整性數值 (DIN)，也沒有記錄的死後間隔時間 (PMI)。研究人員利用QIAGEN產品建立了一套心肌單細胞分離前的品質管理流程：首先利用EZ1 DNA Tissue Kit從106例心臟組織中純化DNA繼而進行DNA合格品質管控，品質合格後採用SoNIC方法分離獲得心肌單細胞，接下來使用REPLI-g單細胞擴增方案進行全基因組擴增，最後在QIAxcel全自動高通量核酸分析系統上檢測，結果表明符合染色體位點分佈即基因組完整性符合預期。

EZ2 Connect全自動核酸提取儀

EZ2 Connect是在EZ1的基礎上做了更全面的升級，可處理多達24個樣本，內含加熱裂解模組可進行機器自動裂解，自動開啟試劑條以及嵌入式LED長壽命UV紫外燈雙保險杜絕交叉污染，極度符合臨床樣本對安全有效的要求。EZ2 Connect不僅可以相容EZ1 Advanced XL所有試劑盒，更開發出一系列新品，實現從血漿、血清、組織（含FFPE）、細胞、病毒等樣本純化獲得DNA、cfDNA、RNA以及miRNA。EZ2 Connect保證了本案例中核酸提取的高速率、品質及產量，契合臨床領域的應用研究。

QIAxcel Connect全自動核酸分析系統

QIAxcel Connect是基於QIAxcel Advanced，靈敏度提升到DNA樣品可以達到5pg/μl的準確檢出，可進行低樣本量的檢測。該系統無需繁瑣的製膠製備步驟，只需採用即用型預置凝膠卡夾，最快3分鐘即可完成12個樣品的分析，每次運行可自動分析多達96個樣品。針對本案例該系統準確快速且高通量地分析REPLI-g單細胞全基因組擴增後的多重片段，驗證了通過前期品質控制後分離到的單細胞DNA品質符合下游應用。目前有適用于多種應用的多個QIAxcel Connect預置凝膠卡夾，可滿足不同的解析度、靈敏度和速度要求。

REPLI-g單細胞全基因組擴增方案

升級後的REPLI-g Advanced DNA Single Cell kit，僅需2.5小時即可完成單個細胞全基因組擴增，獲得平均長度大於10kb，產量大於25μg的擴增DNA產物。該試劑盒基於多重置換擴增 (MDA) 技術，採用 Phi 29 聚合酶，特別適合於染色體變異、拷貝數變異以及突變等單細胞測序應用。

1. Sarah Araten, et al.(2023) High-Quality Nuclei Isolation from Postmortem Human Heart Muscle Tissues for Single-Cell Studies. J Mol Cell Cardiol.