空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)

得到組織中混合細(xì)胞（bulk）表達(dá)情況，無法解析細(xì)胞表達(dá)異質(zhì)性，即無法得到每個細(xì)胞的表達(dá)情況。

10x genomics等單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)可以得到每個細(xì)胞的表達(dá)情況，從而解析組織內(nèi)細(xì)胞異質(zhì)性。

10x visium等將組織切片與轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)合，實現(xiàn)空間信息和轉(zhuǎn)錄本信息的獲取。添加基因表達(dá)空間分布信息，進(jìn)一步提高組織內(nèi)部分辨率。

空間轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)原理

• 1、對新鮮冷凍組織進(jìn)行切片，并進(jìn)行成像。
• 2、將組織切片放置在含有與RNA結(jié)合捕獲探針的載玻片上，并進(jìn)行固定和透化（使細(xì)胞中的mRNA得到釋放，并結(jié)合到相應(yīng)的捕獲探針上，從而獲取基因表達(dá)信息）。
• 3、以捕獲的RNA為模板進(jìn)行cDNA合成和測序文庫制備。
• 4、對制備好的文庫進(jìn)行測序。
• 5、數(shù)據(jù)可視化分析（確定哪些基因得到表達(dá)，基因表達(dá)量，以及這些基因的空間位置信息）。

應(yīng)用方向

• 病理學(xué)

  通過添加基因表達(dá)維度，得出形態(tài)學(xué)結(jié)論

• 免疫學(xué)

  免疫細(xì)胞浸潤、免疫細(xì)胞中的基因表達(dá)特征

• 發(fā)育生物學(xué)

  發(fā)現(xiàn)組織背景中與形態(tài)形成有關(guān)的基因

• 神經(jīng)科學(xué)

  繪制大腦的各個細(xì)胞層、區(qū)分正常與患病的大腦解剖特征

• 腫瘤學(xué)

  腫瘤微環(huán)境、腫瘤異質(zhì)性、病程進(jìn)展、癌癥形態(tài)、腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞

?小鼠腎臟空間轉(zhuǎn)錄組的mRNA表達(dá)及聚類

A代表組織切片的HE染色。B和C分別代表UMI計數(shù)和總基因計數(shù)與組織空間位置的圖像疊加。D代表基于總體差異表達(dá)基因的空間聚類結(jié)果，最右邊顯示了cluster2排名前10的特異表達(dá)基因。E、F、G、H分別代表了不同基因的空間mRNA表達(dá)。

小鼠大腦空間分辨率的基因表達(dá)

A代表組織切片的HE染色。B和C分別代表海馬組織的標(biāo)記基因Tmsb4x和Selenow基因的空間表達(dá)情況，結(jié)果顯示這兩個基因在海馬體中顯著高表達(dá)，符合已知的基因表達(dá)模式

• 單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組強強聯(lián)手共同研究人類肌腱疾病中免疫穩(wěn)態(tài)失調(diào)
• 單細(xì)胞核+空間轉(zhuǎn)錄組揭示膀胱癌免疫治療預(yù)后機制
• 單細(xì)胞時空轉(zhuǎn)錄組學(xué)鑒定胎兒肝臟中HSC/MPP擴增單位

• 植物空間轉(zhuǎn)錄組的機遇與挑戰(zhàn)
• 10X單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組與空間轉(zhuǎn)錄組聯(lián)合分析一睹為快
• 整合空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組構(gòu)建人類胚胎肝臟的時空圖譜