RNA 提取(TRIzol 法):组内标准流程

实验技术 入门 标签:RNA 提取 · TRIzol · 氯仿抽提 · RNase 更新:2026-10-19

为什么 RNA 提取是 qPCR 的生命线

想回答「某个基因的表达变没变」,组里的标准路线是 qPCR。但 qPCR 的第一条引物还没合成之前,决定成败的其实是最前面那一步:RNA 提取。反转录和扩增都只是「忠实地放大」你给它的模板——模板本身又多又完整,后面的数据才可信;模板降解了、污染了,Ct 值再漂亮也是空中楼阁。所以组内常说:RNA 提取是 qPCR 的生命线,上游的一支枪头就能决定下游整张图。

RNA 比 DNA 脆弱得多:单链结构不稳定,而环境里的 RNase(核糖核酸酶)几乎无处不在——皮肤、唾液、灰尘里都有,而且极耐热,普通高压灭菌都未必能灭活。TRIzol 类试剂的设计思路正是针对这一点:用苯酚 + 异硫氰酸胍一步裂解细胞并原位灭活 RNase,再利用有机相与水相「互不相溶」的物理性质,把 RNA 从蛋白和 DNA 里分离出来。整个流程不需要昂贵仪器,一台 4 ℃ 高速离心机加一双手就能做,但每一步的体积、温度、时间都影响得率和纯度,本篇把组内标准参数逐一写清。

📋 整个实验在干什么(一句话版)

Trizol 裂解 → 氯仿抽提分层 → 吸上层水相 → 异丙醇把 RNA 沉淀下来 → 乙醇洗去盐和杂质 → 干燥后用 RNase-free water 溶解。全程大约 2~3 小时,离心时间占大头。

实验准备清单

RNA 实验的成败有一半在动手之前。开管之前先对照这份清单:

⚠️ 关于 Trizol 与氯仿的毒性

Trizol(含苯酚与胍盐)和氯仿都有腐蚀性与挥发性,必须戴手套、在通风良好的位置操作,沾到皮肤立即大量清水冲洗;废液(有机相下清液)倒入指定废液瓶,不进下水道。

流程总览

裂解组织或细胞加入 Trizol,彻底裂解,室温放置使核蛋白解离。
氯仿抽提每 1 mL Trizol 加 0.2 mL 氯仿,震荡后离心,液体分三层。
吸取水相用 200 μL 黄色枪头小心吸取上层水相至新 EP 管,杜绝吸到中间层。
异丙醇沉淀 RNA加等量异丙醇混匀,4 ℃ 静置 20 min,离心得 RNA 沉淀。
75% 乙醇洗涤洗去残留盐分与有机试剂,再次离心,弃上清。
干燥与溶解室温自然干燥后用 RNase-free water 溶解,-80 ℃ 储存。

分步详解与关键参数

1. 裂解:组织与细胞两条路

组织 RNA:组织离体后尽快操作(或液氮速冻后 -80 ℃ 保存),每 50~100 mg 组织加 1 mL Trizol 裂解。组织要先剪碎(冰上、快速),再用匀浆器充分研磨匀浆——匀浆不彻底是组织样品得率低的第一原因。

细胞 RNA:先用 PBS 洗涤 / 离心沉淀细胞,去掉培养基和血清(血清蛋白和成分会干扰分层),每 5~10×10⁶ 个细胞加 1 mL Trizol,反复用枪吹打或剧烈振荡裂解,直到看不到细胞团块、液体透亮均匀。

2. 氯仿抽提:分层的关键一步

每 1 mL Trizol 加 0.2 mL 氯仿(1/5 体积),盖紧 EP 管(一定要盖紧,震荡时飞液既危险又损失样品),手中用力震荡 15 秒(约 10 次),放置 2~3 min,12000 rpm、4 ℃ 离心 15~20 min。离心后管内液体清晰分成三层:

200 μL 黄色枪头 只吸上层水相 上层水相 无色透明 · RNA 在这里 中间层(DNA) 下层有机相 蛋白质 + 氯仿 ✕ 杜绝吸到中间层 / 下层 小心吸至新 EP 管 水相 + 等量异丙醇 混匀 → 4 ℃ 静置 20 min → 离心出沉淀 离心 12000 rpm、4 ℃、15~20 min 后自然分层
图 1 氯仿抽提离心后的三层分离:RNA 在上层水相,DNA 在中间层,蛋白质在下层有机相;黄色枪头只取上层

3. 沉淀 RNA:吸水相的手上功夫

用 200 μL 黄色枪头小心吸取上层水相至新 EP 管(杜绝吸到中间层 / 下层)。枪头贴着液面缓缓下移、缓缓吸取,快到中间层之前果断停手——宁可少吸一点水相,也不要贪多把下层带上来。水相不必吸干,损失一点体积换一个干净的水相,是划算的。

转移后加入等量异丙醇混匀,4 ℃ 静置 20 min,12000 rpm、4 ℃ 离心 15 min,管底会出现白色或透亮的微量沉淀,这就是 RNA。

4. 乙醇洗涤:把杂质洗掉,把 RNA 留下

弃上清后加 75% 乙醇(1 倍体积,DEPC 水配制),移液器轻轻吹打混匀(不用把沉淀打碎),12000 rpm、4 ℃ 离心 20 min,弃上清。

5. 干燥、溶解与保存

沉淀室温自然干燥(或超净台小风吹干,置于干净环境防灰尘),肉眼观察沉淀从湿亮变为哑光即可。用 RNase-free water 溶解(体积按下游用量定,常用 20~50 μL),轻弹管壁或低速短暂离心帮助溶解。RNA 易降解,-80 ℃ 储存,并尽量分装、避免反复冻融。

💡 组内手顺提醒

样品多的时候排好「时间差」:趁第一批离心的时候给第二批加氯仿,流水线推进,全程不停手;每管写清编号,吸水相时一管一换枪头——枪头就是样品之间交叉污染和 RNase 传播的头号载体。

RNA 质控一句话

溶解后立刻取 1~2 μL 用 Nanodrop 测浓度与纯度:A260/280 ≈ 2.0 左右为佳(明显偏低提示蛋白 / 苯酚污染,即水相吸脏了),A260/230 偏低则多为胍盐 / 有机试剂残留(洗涤不充分)——具体的判读标准与完整质控清单见 qPCR 一篇的「RNA 质控」小节,质控合格后直接进入反转录。

常见问题排查表

现象可能原因预防与补救
得率低 / 浓度测不出组织量过多导致裂解不彻底(超过每 100 mg 加 1 mL Trizol 的比例);细胞数不够;吸水相时太保守、吸得过少;沉淀在弃上清时被倒掉严格按 50~100 mg 组织 / 5~10×10⁶ 细胞对应 1 mL Trizol 的比例;组织充分匀浆;管壁标记沉淀位置;宁可重提,不要硬拿低浓度样品做下游
RNA 降解(电泳弥散、28S/18S 不清)RNase 污染:未戴口罩 / 手套、器皿或水源不专用;样品离体后未及时裂解;组织反复冻融全程 RNase-free 专物专用;组织液氮速冻、避免反复冻融;裂解前的样品不排队;操作快、冰上做;降解样品只能重提
A260/280 异常(偏低)吸到中间层 / 下层有机相,带入蛋白、DNA 与苯酚;洗涤不充分、乙醇残留用 200 μL 黄枪头慢吸、留余量;必要时重复乙醇洗涤一次;彻底晾干后再溶解;污染严重的样品重新抽提一次比带着污染做下游更省时间

严谨红线(务必阅读)

⚠️ 记录与操作红线
  • 参数不许事后补写:每个样品的取样量、Trizol / 氯仿 / 异丙醇体积、离心参数与时间、异常现象(吸到中间层、沉淀飞了、干燥过头)必须当场写进实验记录本,不可回家凭记忆补写;
  • 编号一一对应:样品管编号、记录本编号、后续 Nanodrop 导出文件名三者一致,转录时抄错一个编号,整批数据对不上号;
  • 失败要如实记录:得率低、污染、降解都写清楚原因分析,供同组避坑——「这管假装没提过」不是处理方式;
  • Nanodrop 原始读数与质控判断结论(合格 / 不合格、是否重提)随样品一起归档。

组内信息

🏠 本组情况(以导师方案为准)
  • 试剂:Trizol、氯仿、异丙醇、75% 乙醇(DEPC 水配制)、RNase-free water,领取位置暂定问师兄师姐;
  • 与 qPCR 衔接:RNA 提取当天或次日完成质控与反转录;
  • 当前样品背景与拟检测基因见 qPCR 一篇的组内信息;课题背景见 课题总览;
  • RNase-free 耗材领用:暂定实验室公共柜自取。

学完之后

建议路径:先跟师兄师姐完整做一批样品(重点看吸水相的手法和弃上清的动作),再用富余样品独立重复一次全流程,Nanodrop 读数稳定在合格区间后,才接自己的正式样品。提取合格后直接进入 qPCR 教程的反转录与上机部分;想知道蛋白层面的平行验证,再看 Western Blot 教程。

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