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空间转录组测序

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服务介绍

空间转录组测序是将基因的表达与组织切片的免疫组化图像进行整合，将组织内不同细胞的基因表达信息定位到组织的原始空间位置上去，从而能够定位和区分功能基因在特定组织区域内的活跃表达，直观检测组织中不同部位基因表达的差异。

图1 空间转录组测序技术流程示意图。(source: Rao A, et al., 2021）

技术应用

肿瘤学：肿瘤微环境、肿瘤异质性、病程进展、癌症形态、肿瘤浸润性淋巴细胞；

免疫学：免疫细胞浸润、免疫细胞中的基因表达特征、免疫细胞扩散情况

病理学：通过添加基因表达维度，得到形态学结论；

发育生物学：基因表达定位到相应的位置、发现组织背景中与形态形成相关基因神经科学绘制大脑的各个细胞层、区分正常与患病的大脑解剖特征。

技术优势

① 将具有空间分辨率的转录组分析与形态学背景想结合；

② 在多种样本类型中获得高通量基因表达谱；

③ 通过绘制所有基因活动发生的位置，全面了解疾病的复杂性；

④ 通过无偏分析发现新的目标；

⑤ 无需裂解样品以进行基因表达研究。

吉赛优势

ü 更全面更深入生信分析：吉赛专业生信团队提供全面多元化的生信分析，且可整合多样本分析。

ü 完备的多组学研究平台：具备完善的多个空间转录组技术平台，可以与单细胞转录组、蛋白质组、代谢组等其他组学数据结合，提供多维度的生物学见解。

空间转录测序平台对比

平台	10xVisium(FF/新鲜冷冻样本)	10xVisium(FFPE)	10xVisiumCytAssist	10xVisiumHD	Stereo-seq（华大）	Stereo-seq FFPE
适用物种	人、所有真核生物	人和小鼠	人和小鼠	人和小鼠	人、所有真核生物	人、所有物种
样本	FF/新鲜冷冻	FFPE	FF/新鲜冷冻、FFPE	FFPE	FF/新鲜冷冻	FFPE
质检要求	RIN值≥7	DV200≥50%	FF:RIN值>4FFPE:DV200>30%	DV200>30%	RIN值≥7	DV200>30%
芯片大小	6.5mm*6.5mm(4个区域)		6.5mm6.5mm/l1mm11mm(2个区域)	5.5mm*6.5mm(2个区域)	0mm10mm(1个区域)5mm5mm(1个区域)	10mm*10mm(1个区域)
技术原理	poly(dT)捕获带poly(A)尾的RNA	目标探针捕获			poly(dT)捕获带poly(A)尾的RNA	随机探针捕获
可检测基因	带poly(A)尾的RNA	小鼠：～19000个基因人：~18000个基因			带poly(A)尾的RNA	所有RNA(包括微生物)
组织优化/脱片测试	需要做组织透化实验	需要做脱片检测	无		需要做组织透化实验	无
切片处理	需要放置在表达芯片上		只需放置在标准玻片上，需要用CytAssist仪器转片		需要放置在表达芯片上
分辨率	100μm,非单细胞水平			2μm,无间隙，单细胞水平	500nm,亚细胞水平
测序深度	50kreads/perspot(75G)	25k reads/perspot(50G)	50k reads/perspot(75G)	275Mreads/perchip(120G)	1G reads/per chip(150G)3G reads/perchip(450G)

空间转录组学测序方法的系统比较
Systematic comparison of sequencing-based spatial transcriptomic methods
IF：36.1
测序策略：空间转录组测序

研究方法
研究选择具有明确形态学特征的小鼠胚胎眼、小鼠脑的海马区域和小鼠嗅球作为参考组织，生成多个平台的数据。这些组织因其已知的形态模式和异质性表达特征，成为sST基准研究的理想参考样本。研究者建立了一个标准基准测试流程，以实现sST方法的均匀数据处理和公平比较。

研究结果
研究发现分子扩散是影响不同方法和组织有效分辨率的关键。空间转录组数据展示了独特的属性，不仅为单细胞数据增加了空间轴，还包括增强捕获具有特定标记的亚细胞状态的能力。研究还发现，不同sST技术生成的数据在下游应用（如聚类、区域注释和细胞间通讯分析）中表现出不同的能力。此外，研究者还强调了sST数据中基因检测偏差的问题。

a：对各平台生成的表达谱进行处理，得到聚类结果。b：对各平台下采样的眼睛区域数据进行聚类，各平台眼睛区域的总读取数相等。

组织样本

取样方法		运输条件	适用平台
新鲜组织	放在组织保存液中48h内送达实验室进行OCT包埋。	4℃保存运输	Visium、CytAssit
冷冻组织	新鲜组织平整摆放好后，经液氮预冷的异戊烷速冻，-80℃保存，送达实验室进行OCT包埋。(风险在于：冻存或保存方法不当会导致组织空间结构被破坏或降解的现象)	-80℃保存，干冰运输	Visium、CytAssit
OCT包埋组织	新鲜组织取样后用1*PBS或生理盐水清洗后，用无尘纸将组织表面液体吸干，再进行OCT包埋。	-80℃保存，干冰运输	Visium、CytAssit

切片/包埋块样本

取样方法			运输条件	适用平台
冷冻切片	质检：7-15张10um切片；正式样本：2张10um切片；	正式样本冷冻切片贴片后，安排寄送。(-80℃下最多可保存2周)质检样本放置在EP管内。	-80℃保存，干冰运输	CytAssit
石蜡切片	质检：5-8张5um切片；正式样本：2张5um切片；	正式样本常温切片贴片后， 42℃孵育3h后安排寄送。(白片在室温下最多可保存2周)质检样本放置在EP管内。	常温运输	VisiumHD、CytAssit
石蜡包埋块		组织完成石蜡包埋后，寄送石蜡块即可。(不需要实验室做石蜡包埋处理)	4℃保存运输	VisiumHD、Visium、CytAssit