从事生物试剂公司的技术岗已有多年,常常会收到来自客户各种问题的反馈,其中关于siRNA转染试剂产品,问的最多的就是“为什么我做出来的结果没有你们说的好?”。这是一个不太好回答的问题。实际上,主要原因还是客户操作的问题。比如,实验条件没有充分优化、没有按照说明书要求操作、实验操作不够熟练细心,等等。下面我们就结合几个具体的客户案例来分析一下,希望对同学们有所帮助。
案例一:上海某医学院研究生使用RFect V2转染人结肠癌细胞SW480,反馈目的基因siRNA敲低效果不够理想,求助解决方案。
案例详情:客户购买之前,通过SCI文献了解到RFect V2能在SW480细胞中做到90%以上的敲降效果,因此自己做不出来时便产生了怀疑。在收到该反馈后,我们随即让客户详细填写了《siRNA转染技术沟通信息表》。根据所填内容我们发现了其中的关键问题--客户没有按照Rfect V2的说明书进行操作,而是表面上使用了Rfect V2转染试剂,在实际操作上却使用了之前用过的lipo3000的转染方案:如在转染前将培养基换成无血清培养基、转染时细胞密度达到了80%、配制转染复合物时没有使用Rfect V2试剂盒内的Trans Enhencer而是Opti-MEM、转染后6小时更换了新鲜培养基。不太明白客户当时的心态,但这样的操作不仅增加了实验的麻烦实际上又降低了转染效率。我们跟该研究者进行了详细沟通,委婉地指出了存在的问题并提出了改进建议。一周后,我们收到了他的好消息,改进后目的基因的敲除效率达到了93%,下面是客户反馈的荧光图(图1)。
图1. 上海研究者提供的RFect V2转染FAM-NC到SW480细胞荧光图。
上述这个案例非常典型,有相当一部分客户都会存在这样的问题。为什么会出现这种现象,我们推测,可能有以下原因:1、过于相信国外品牌的性能,但实际上对于siRNA转染试剂来说,国内品牌特别是Rfect V2 siRNA转染试剂的性能经过客户多年使用,已充分证明其性能已达到或超过国外某些权威品牌的性能。如果客户要比较两者的优劣,也应该按各自的说明书严格操作,不能使用了一家的转染试剂,却按照另一家的流程去操作。2、操作习惯的问题,有些客户过去经常使用Lipo3000或RNAiMAX进行siRNA转染,因而已经形成了转染后6小时换液的习惯,形成了配制转染复合物要使用Opti-MEM的习惯,在换用Rfect V2 转染试剂时,操作思路没有及时切换。他们没有意识到,使用国产Rfect V2根本不需要如此繁琐的操作就可以取得理想的实验结果。
主要问题:未按说明书要求认真进行转染实验,混用其他试剂的转染方案。
启示:不要根据过去的习惯进行实验,要认真阅读说明书,严格按照每种试剂的操作说明进行实验。
案例二:武汉某高校研究生使用RFect V2转染人肝癌细胞HepG2,反馈转染NC-FAM后显微镜下看不到荧光点,认为没有转染进去。
案例详情:根据客户反馈的荧光图来看,荧光背景非常强(呈现较刺眼的绿色背景),和正常的荧光图背景相比差别较大,显然在观察荧光前没有使用PBS或细胞培养基进行背景洗涤,转染进细胞内的siRNA荧光由于受细胞内物质遮蔽因而普遍弱于细胞外的荧光强度,致使观察时无法辨认清晰而产生未转染进去的误判。并且,如果不进行清洗,细胞表面会吸附荧光标记的siRNA和细小的荧光颗粒,有时又会导致错误的转染阳性判断。经此沟通,客户听取并接受了建议,在用PBS洗涤两次后重新进行荧光观察,获得了和此前截然不同的实验结果(图2)。
主要问题:未进行背景洗涤后观察荧光效果,导致误判。
启示:荧光背景很强的情况下,不利于观察siRNA转染阳性率,建议使用PBS洗涤后观察。
图2.RFect V2转染FAM-NC到HepG2细胞,24h荧光图。
案例三:北京高校某医学院博士使用RFect V2转染人宫颈癌细胞Hela,反馈和lipofectamine3000转染的荧光图对比,lipofectamine3000转染出来的荧光更加明亮,但目的基因的敲除效率只有76%,RFect V2的荧光较弱,但目的基因的敲除效率却有92%,他感到比较困惑。
案例详情:我们认真看了客户的荧光图,两款试剂的转染阳性率均达到了90%以上,但显然lipofectamine3000的荧光更加明亮。同类问题也有一些其他高校的同学问过,我们实验室也做过比对研究。造成该现象的主要原因在于两款试剂的成分不同,因而转染后所呈现出来荧光效果有所差异。Lipofectamine3000主要为阳离子脂质体成分,这种成分不易降解且具有较高的电荷强度,更适合于质粒这种大分子的胞内递送,而对于siRNA这类小核酸来说,其高强度电荷会将很多siRNA紧密吸附,出现不易使siRNA在胞内充分释放的情况。因此研究者在转染带荧光标记的siRNA时,由于荧光在细胞内聚团得不到及时释放,观察的时候荧光效果就看起来非常明亮,但由于siRNA没有充分释放,目的基因的敲除效率就不尽理想。不同的是,RFect V2是以可降解生物纳米材料研发的,是专业转染小核酸的转染试剂,在转染siRNA进入细胞后,试剂自身会很快降解从而快速充分地释放出siRNA,但siRNA本身就是小片段,因此释放到细胞质中的时候,我们在荧光显微镜下观察到的就是有些折光、分散于细胞质的点状荧光,这也就是为什么RFect V2的荧光看起来较弱而目的基因敲除效率却很高的原因。这提示我们,生物科研实验的逻辑关系比较复杂,不能只考虑量效关系这种比较表层的逻辑,还要考虑更深层次的影响因素和逻辑分流现象。
主要问题:认为可以通过siRNA转染的荧光强弱来判断转染效率。
启示:荧光强往往意味着带荧光标记的siRNA聚团而未得到有效释放,因而目的基因的siRNA也极大可能无法被充分释放出来发挥敲降作用,只有通过RT-qPCR检测目的基因的沉默效率才是判断siRNA转染试剂转染效率的金标准。