qPCR与NGS,解码“抗肌萎缩蛋白”的缺失

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2026-09-30

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导读

肌营养不良症是一类严重的遗传性神经肌肉疾病,其中杜氏肌营养不良症(Duchenne Muscular Dystrophy,DMD)作为最常见且最严重的亚型,成为威胁儿童健康的“隐形杀手”。每3500名活产男婴中就有1名患病,患儿3-5岁便开始出现步态异常,肌肉逐渐萎缩,最终因呼吸或心力衰竭在20多岁离世,给无数家庭带来沉重的身心与经济负担。由于DMD尚无根治方法,早期精准检测、明确致病根源,成为延缓病情进展、开展遗传防控的关键。随着分子诊断技术的迭代升级,QPCR(实时荧光定量PCR)与NGS(下一代测序)两大核心技术强势突围,为DMD基因检测提供了更精准、高效的解决方案。

01
背景介绍

DMD是一种X连锁隐性遗传疾病,主要影响男性,女性多为携带者,少数女性可发病。其致病核心是X染色体上的DMD基因(抗肌萎缩蛋白基因)发生突变,该基因是人体最长基因之一,全长约2.2 Mb,编码3685个氨基酸的抗肌萎缩蛋白。该蛋白主要分布在骨骼肌和心肌,与其他蛋白形成肌营养不良蛋白糖蛋白复合体(DGC),维持肌细胞膜的完整性和稳定性。当DMD基因突变时,抗肌萎缩蛋白缺失,肌细胞膜结构受损,导致肌肉进行性损伤和萎缩,表现为进行性肌无力和运动功能障碍。

DMD的突变类型多样,包括大片段缺失、重复及微小突变,不同突变类型对应不同病情严重程度和预后,给临床检测、分型诊断及遗传咨询带来挑战。精准检测DMD基因不仅可明确致病突变类型,还能为家族遗传咨询、产前诊断提供依据,降低子代患病风险,并支持患者早期干预和个性化管理。

02
检测手段汇总

1. 多重连接探针扩增技术(MLPA):目前DMD大片段缺失/重复检测的金标准,针对79个外显子设计特异性探针。

2. 荧光定量PCR(qPCR):主要用于已知突变位点的快速筛查、家系验证以及拷贝数变异(CNV)的初步分析。

3. Sanger测序:针对较小的基因片段进行点突变检测,但难以覆盖整个DMD基因。

4. 二代测序(NGS):通过靶向捕获或全外显子测序,一次性检测DMD基因的所有外显子区域的点突变和小片段插入缺失。

5. 三代测序/长读长测序:可跨越整个基因的结构变异区域,精准识别复杂的重排和深部内含子突变。

03

传统检测手段的不足

MLPA的局限:虽然MLPA是金标准,但它只能检测已知区域的缺失/重复,无法发现未知点突变或结构重排。且操作流程繁琐,对样本质量和实验操作要求极高,通量也相对较低。

Sanger测序的无力:DMD基因的79个外显子意味着需要进行上百次PCR反应和测序反应,耗时耗力且成本高昂。对于大片段缺失/重复,Sanger测序更是束手无策。

耗时长、效率低:传统方法需要逐步检测,流程复杂,检测周期长。

数据解读难:面对复杂突变类型时,传统方法难以提供完整、直观的结果支持。

04

qPCR和NGS的优势

为了应对DMD基因的复杂性,现代分子诊断正通过QPCR和NGS的有机结合,构建从快速筛查到全面覆盖的检测体系。

1、 qPCR:快速、经济的“筛查先锋”

拷贝数变异(CNV)快速筛查:通过针对DMD基因79个外显子设计qPCR探针,可快速筛查大片段缺失或重复的区域。相比MLPA,qPCR流程更简便,检测周期更短,更适合大规模人群筛查或家系中已知突变的快速验证。

mRNA表达水平检测:DMD基因在肌肉组织中有一定表达,而在血液中表达极低或几乎不表达。RT-qPCR可用于检测患者肌肉组织或诱导多能干细胞分化后的肌细胞中DMD基因的转录水平,从而评估治疗效果或基因功能恢复情况。

携带者筛查:对于已知家系突变的女性携带者,qPCR可提供快速、准确的检测方案,帮助进行遗传咨询和生育指导。

2、NGS:全面、深入的“破局利器”

一网打尽的突变检测:通过靶向捕获DMD基因全部外显子及其侧翼序列,NGS可一次性检测点突变、小片段插入或缺失。同时,结合拷贝数变异(CNV)分析算法,也可提示大片段缺失或重复,实现全基因范围的综合检测。

覆盖均一性提升:优化的捕获探针设计可显著改善高GC含量区域(如外显子1–11)的测序覆盖度,确保每个外显子都得到充分检测,降低漏检风险。

mRNA水平的功能验证:利用RNA-seq技术,可检测DMD基因的异常剪接事件、隐性外显子激活或阅读框移位等情况,为DMD与BMD的鉴别诊断提供直接证据,并辅助评估基因功能和治疗效果。

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产品推荐指南

从传统检测的局限到分子技术的突破,DMD基因精准检测正迈向新高度。qPCR和NGS双技术并行,实现从点突变到大片段缺失/重复的全基因覆盖,快速、准确地获取患者遗传信息,为早期诊断、干预和家族遗传防控提供有力支持。翌圣生物提供的高品质酶原料,以高纯度、稳定性和可靠性保障检测过程,无论qPCR扩增还是NGS建库测序,都确保结果准确、可重复,为全流程精准检测提供坚实支撑,让DMD精准诊断不再只是可能,而成为可落地的解决方案。

产品名称

产品编号

产品应用

MolPure® Magnetic Blood DNA Kit 磁珠法血液DNA提取试剂盒

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血液DNA提取

MolPure® Magnetic Animal Tissue DNA Kit 磁珠法动物组织DNA提取试剂盒

18391ES

组织DNA提取

MolPure® Magnetic Tissue Total RNA Kit 磁珠法组织总RNA提取试剂盒(瓶装)

18605ES

组织RNA提取

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16924ES

qPCR检测

Hifair® Universal Advanced Multiplex One Step RT-qPCR Mix (UDG Plus) 三代通用、高灵敏、耐抑制RT-qPCR预混液

16930ES

RT-qPCR检测

Hieff NGS® OnePot Pro DNA Library Prep Kit V3/ 兼容Illumina和MGI双平台酶切DNA建库试剂盒V3

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酶切建库

Hieff NGS® mRNA Isolation Master Kit V2 mRNA捕获纯化试剂盒

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mRNA抓取

Hieff NGS® EvoMax RNA Library Prep Kit(dUTP) 预混/预装板式RNA建库试剂盒

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