空間轉(zhuǎn)錄組是當(dāng)前單細(xì)胞組學(xué)研究的熱點(diǎn)。2020年“空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)”被Nature Methods評為年度技術(shù)方法！在短短的幾年內(nèi)，就有眾多文章相繼發(fā)表在Cell, Nature, Science等高分期刊。它可以通過一次實(shí)驗(yàn)可得到樣本的mRNA表達(dá)信息，并且可以比對到相應(yīng)的H& E 染色圖像，達(dá)到圖像化和數(shù)字化的高度整合分析。空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析可展示組織切片中不同區(qū)域的基因表達(dá)情況，揭示精細(xì)病理區(qū)域中激活的信號通路， 完成分子特征驅(qū)動病理特征的機(jī)制解析。空間轉(zhuǎn)錄組被廣泛用于腫瘤，發(fā)育生物學(xué)，神經(jīng)科學(xué)等多領(lǐng)域，為腫瘤異質(zhì)性、腫瘤微環(huán)境、復(fù)雜疾病的機(jī)制解析提供新的見解
下面小編就帶大家瀏覽一下近期發(fā)表在一些高分雜志上的有關(guān)10x visium空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)的文章，你想要的研究思路也許這里都有了！！！
?1.人類乳腺癌的單細(xì)胞和空間分辨率圖譜
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?摘要：利用單細(xì)胞測序和空間轉(zhuǎn)錄組測序，對人類乳腺癌進(jìn)行分析。揭示復(fù)發(fā)性腫瘤細(xì)胞的異質(zhì)性。使用CITE-Seq的免疫分型提供了高分辨率的免疫圖譜，包括與臨床結(jié)果相關(guān)的新型PD-L1/PD-L2+巨噬細(xì)胞群。間質(zhì)細(xì)胞在3個(gè)主要譜系的分化過程中顯示出不同的功能和細(xì)胞表面蛋白表達(dá)。基質(zhì)免疫壁龕在腫瘤中的空間組織，提供了對抗腫瘤免疫調(diào)節(jié)的洞察力。利用單細(xì)胞特征，對大型乳腺癌隊(duì)列進(jìn)行了分解，將其分為九個(gè)集群，稱為 "生態(tài)型"，具有獨(dú)特的細(xì)胞組成和臨床結(jié)果。這項(xiàng)研究為乳腺癌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)全面的轉(zhuǎn)錄圖譜。
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2.空間CRISPR基因組學(xué)確定了腫瘤微環(huán)境的調(diào)節(jié)器
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?摘要：開發(fā)了一種叫做Perturb-map的空間功能基因組學(xué)方法。應(yīng)用Perturb-map在一個(gè)肺癌小鼠模型中平行敲除數(shù)十個(gè)基因，并同時(shí)評估每個(gè)敲除基因?qū)δ[瘤生長、組織病理學(xué)和免疫組成的影響。將Perturb-map和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)配對，對CRISPR編輯過的腫瘤進(jìn)行無偏見的分析。發(fā)現(xiàn)在Tgfbr2敲除的腫瘤中，腫瘤微環(huán)境（TME）被轉(zhuǎn)化為纖維粘液狀態(tài)，T細(xì)胞被排除在外，同時(shí)TGFb上調(diào)和TGFb介導(dǎo)的成纖維細(xì)胞激活，表明癌細(xì)胞上TGFb受體的喪失增加了TGFb的生物利用率及其對TME的免疫抑制作用。這些研究建立了Perturb-map，在保留空間結(jié)構(gòu)的情況下，以單細(xì)胞分辨率在組織內(nèi)進(jìn)行功能基因組學(xué)研究，并提供了關(guān)于癌細(xì)胞的TGFb反應(yīng)性如何影響TME的洞察力。
3.人類心肌梗死的空間多組學(xué)圖譜
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?摘要：利用單細(xì)胞基因表達(dá)、染色質(zhì)可及性和空間轉(zhuǎn)錄組分析，對心肌梗死患者和對照組的心肌在不同時(shí)間點(diǎn)的多個(gè)生理區(qū)域進(jìn)行綜合的高分辨率的人類心臟重塑圖。多模式的數(shù)據(jù)整合使我們能夠以更高的分辨率評估心臟細(xì)胞類型的組成，通過識別損傷、修復(fù)和重塑的不同組織結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生對心臟轉(zhuǎn)錄組和表觀基因組變化的洞察力。確定并驗(yàn)證了主要細(xì)胞類型的疾病特異性心臟細(xì)胞狀態(tài)，并在其空間背景下進(jìn)行分析，評估其對其他細(xì)胞類型的依賴性。該研究數(shù)據(jù)闡明了人類心肌組織的分子原理，再現(xiàn)了缺血性損傷后心肌細(xì)胞和骨髓細(xì)胞的漸變過程。總之，該研究提供了人類心肌梗死的綜合分子圖譜，為心臟疾病的高級機(jī)制和治療研究鋪平了道路
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4.人類性腺發(fā)育的單細(xì)胞路線圖
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?摘要：使用單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)、染色質(zhì)可及性檢測和熒光顯微鏡的組合，生成了第一和第二胎人類性腺的綜合圖譜。通過對小鼠同等發(fā)育階段的分析，提取了控制生殖細(xì)胞和體細(xì)胞系發(fā)育的人類特異性調(diào)控方案。在這兩個(gè)物種中，該研究定義了在性別規(guī)范時(shí)存在的體細(xì)胞狀態(tài)，包括雙能的早期支持群體，在雄性中，它上調(diào)睪丸決定因子SRY和sPAX8s，一個(gè)位于性腺-小腸界面的性腺系。在女性中，該研究解決了產(chǎn)生第一和第二波顆粒細(xì)胞的細(xì)胞和分子事件，這些細(xì)胞將發(fā)育中的卵巢分隔開來以調(diào)節(jié)生殖細(xì)胞的分化。在男性中，該研究確定了人類SIGLEC15+和TREM2+的胎兒睪丸巨噬細(xì)胞，它們分別向發(fā)育中的睪丸帶外和內(nèi)的體細(xì)胞發(fā)出信號。這項(xiàng)研究提供了人類和小鼠性腺分化的全面時(shí)空圖，可以指導(dǎo)體外性腺的發(fā)生。
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5.空間多組學(xué)解讀膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中腫瘤與宿主的雙向依賴關(guān)系
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?摘要：通過空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)來描述膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的特征。通過破譯不同患者的區(qū)域共享轉(zhuǎn)錄程序，推斷膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是由空間隔離的血統(tǒng)狀態(tài)組織起來的，并適應(yīng)炎癥或代謝刺激，讓人聯(lián)想到成熟星形細(xì)胞的反應(yīng)性轉(zhuǎn)化。代謝成像和成像質(zhì)譜儀的整合揭示了局部區(qū)域腫瘤與宿主的相互依存關(guān)系，導(dǎo)致空間上排斥性的適應(yīng)性轉(zhuǎn)錄程序。推斷拷貝數(shù)的改變強(qiáng)調(diào)了與反應(yīng)性轉(zhuǎn)錄程序相關(guān)的亞克隆的空間凝聚性組織，證實(shí)了環(huán)境壓力引起了選擇壓力。將膠質(zhì)瘤干細(xì)胞植入人類和嚙齒類動物的新皮層組織中模擬各種環(huán)境的模型證實(shí)，轉(zhuǎn)錄狀態(tài)源于對各種環(huán)境的動態(tài)適應(yīng)。
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6.人類免疫系統(tǒng)發(fā)育圖譜
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摘要：結(jié)合單細(xì)胞RNA測序、抗原受體測序和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)對九個(gè)產(chǎn)前組織進(jìn)行了分析（肝/脾/淋巴結(jié)），以重建發(fā)育中的人類免疫系統(tǒng)。這揭示了骨髓細(xì)胞和淋巴細(xì)胞亞群后期獲得免疫效應(yīng)功能的情況和淋巴細(xì)胞亞群后期獲得的免疫效應(yīng)功能，以及單核細(xì)胞和T細(xì)胞在外周組織播種前的成熟情況。揭示了初級造血器官以外的全系統(tǒng)血液和免疫細(xì)胞的發(fā)展，描述了人類產(chǎn)前B1細(xì)胞的特征，并闡明了非常規(guī)T細(xì)胞的起源。該研究圖譜提供了寶貴的數(shù)據(jù)資源和生物學(xué)見解，將促進(jìn)細(xì)胞工程、再生醫(yī)學(xué)和疾病理解。
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7.空間組學(xué)揭示了不同的和進(jìn)化上保守的肝臟巨噬細(xì)胞niches
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?摘要：結(jié)合了單細(xì)胞RNA-seq、單核測序、空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)和空間蛋白質(zhì)組學(xué)，對健康和肥胖的人類和小鼠肝臟的龐大空間蛋白質(zhì)基因組圖譜提出了識別和定位所有肝細(xì)胞的方法，并提供了對肝髓細(xì)胞的見解，包括識別可靠的表面標(biāo)志物以分離和定位肝臟巨噬細(xì)胞。健康肝臟和脂肪肝中脂質(zhì)相關(guān)巨噬細(xì)胞的特征，確定Kupffer細(xì)胞發(fā)育的關(guān)鍵調(diào)控軸，以及確定7個(gè)物種（包括雞和斑馬魚）的Kupffer細(xì)胞保守的核心基因表達(dá)特征。
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8.損傷后愈合的小鼠腸道的空間轉(zhuǎn)錄組圖譜
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?摘要：使用空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)來定義轉(zhuǎn)錄組景觀在穩(wěn)定狀態(tài)和愈合的小鼠結(jié)腸中的空間組織。在穩(wěn)態(tài)條件下，展示了以前未被重視的結(jié)腸分子區(qū)域化，這在粘膜愈合過程中發(fā)生了巨大的變化。確定了空間組織的轉(zhuǎn)錄程序，定義了分區(qū)的粘膜愈合，以及具有主導(dǎo)布線途徑的區(qū)域。研究結(jié)果表明p53激活的減少界定了增殖上皮干細(xì)胞存在增加的區(qū)域。最后繪制了與人類疾病相關(guān)的轉(zhuǎn)錄組學(xué)模塊，顯示了該研究數(shù)據(jù)集的轉(zhuǎn)化潛力。總的來說，該研究提供了一個(gè)公開的資源，定義了結(jié)腸粘膜愈合期間的轉(zhuǎn)錄組區(qū)域化原則，并提供了一個(gè)框架來開發(fā)和推進(jìn)進(jìn)一步的假設(shè)。
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?9.人類遠(yuǎn)端肺部圖譜和系譜層次結(jié)構(gòu)揭示了一個(gè)雙能的祖先
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?摘要：使用空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)和單細(xì)胞分析法對遠(yuǎn)端氣道進(jìn)行了微解剖，確定了分子上不同的肺末端和呼吸道支氣管（TRB）細(xì)胞類型；這些細(xì)胞包括氣道相關(guān)的LGR5+成纖維細(xì)胞和TRB特定的肺泡0型（AT0）細(xì)胞和TRB分泌細(xì)胞（TRB-SCs）。連接組圖和基于類器官的聯(lián)合培養(yǎng)顯示，LGR5+成纖維細(xì)胞在氣道利基中形成一個(gè)信號樞紐。AT0細(xì)胞和TRB-SCs在靈長類動物中是保守的，并在人類肺部發(fā)育過程中動態(tài)地涌現(xiàn)。該研究利用非人靈長類動物的肺部損傷模型，以及人類器官和組織標(biāo)本，表明再生肺中的肺泡2型細(xì)胞會暫時(shí)獲得AT0狀態(tài)，它們可以從中分化為肺泡1型細(xì)胞或TRB-SCs。這種分化與在小鼠肺部發(fā)現(xiàn)的不同。該研究還揭示了驅(qū)動雙能AT0細(xì)胞狀態(tài)向正常或病理狀態(tài)分化的機(jī)制。總之，該研究發(fā)現(xiàn)修訂了人類肺部細(xì)胞圖譜和系譜軌跡，并暗示在靈長類動物的肺部再生和疾病中上皮細(xì)胞的過渡狀態(tài)
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?10.繪制人類造血干細(xì)胞從造血內(nèi)皮到出生的圖譜
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?摘要：單細(xì)胞測序和空間轉(zhuǎn)錄組測序相結(jié)合創(chuàng)建了一個(gè)人類造血干細(xì)胞的單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組圖譜。發(fā)現(xiàn)造血干細(xì)胞特征RUNX1+HOXA9+MLLT3+MECOM+HLF+SPINK2+在整個(gè)妊娠期將造血干細(xì)胞與祖細(xì)胞區(qū)分開來。除了主動脈-性腺-脾臟區(qū)域外，新生的造血干細(xì)胞在6周時(shí)定植于肝臟之前，還在胎盤和卵黃囊中繁殖。對不同成熟階段的造血干細(xì)胞進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)造血干細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子機(jī)制是在造血干細(xì)胞出現(xiàn)后建立的，而它們的表面表型在整個(gè)發(fā)育過程中不斷變化。造血干細(xì)胞向肝臟的過渡標(biāo)志著一種分子轉(zhuǎn)變，反映新生造血干細(xì)胞身份的表面抗原被抑制，并獲得了造血干細(xì)胞成熟的標(biāo)志CD133和HLA-DR。造血干細(xì)胞的起源被追蹤到ALDH1A1+KCNK17+造血內(nèi)皮細(xì)胞，它來自于IL33+ALDH1A1+動脈內(nèi)皮亞群，被稱為前造血內(nèi)皮細(xì)胞。利用空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)（人胚胎組織）和免疫熒光，在位于腹腔的主動脈內(nèi)造血細(xì)胞集群中看到了這個(gè)過程。人類造血干細(xì)胞本體發(fā)育圖驗(yàn)證了從人類多能干細(xì)胞中產(chǎn)生的類似于主動脈-性腺-腎臟的最終造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞，并作為改善其成熟為功能性造血干細(xì)胞的指南。
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?11.單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)揭示小鼠大腦中的克隆關(guān)系
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?摘要：利用單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)同時(shí)剖析小鼠大腦中的細(xì)胞表型和克隆關(guān)系。通過重建數(shù)以千計(jì)的克隆，該研究發(fā)現(xiàn)了小鼠海馬神經(jīng)上皮細(xì)胞中命運(yùn)受限的祖細(xì)胞，并表明小膠質(zhì)細(xì)胞來自少數(shù)原始骨髓前體，這些前體大規(guī)模擴(kuò)張，產(chǎn)生廣泛分散的后代。將空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)與克隆條形碼相結(jié)合，在密集標(biāo)記的組織切片中分解出克隆相關(guān)細(xì)胞的遷移模式。該研究的方法能夠在單個(gè)動物的單細(xì)胞和組織水平上對細(xì)胞表型和克隆關(guān)系進(jìn)行高通量的密集重建，并為了解組織結(jié)構(gòu)提供了一種綜合方法。
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?12.單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)揭示白細(xì)胞介素-17調(diào)控受傷皮膚組織的缺氧適應(yīng)性
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?摘要：利用單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)對皮膚組織分析和功能研究顯示，視黃酸相關(guān)孤兒受體γt（RORγt）γδT細(xì)胞衍生的白細(xì)胞介素-17A（IL-17A）是激活HIF1α的必要和充分條件。蛋白激酶B（AKT）和細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2（ERK1/2）信號在IL-17受體C（IL-17RC）的近端激活哺乳動物雷帕霉素（mTOR）的目標(biāo)，從而激活HIF1α。IL-17A-HIF1α軸驅(qū)動傷口前沿上皮的糖酵解。上皮細(xì)胞特異性地失去IL-17RC、HIF1α或阻斷糖酵解會破壞修復(fù)。研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了炎癥、代謝和遷移程序的耦合，以加速上皮細(xì)胞的愈合，并闡明了在修復(fù)過程中細(xì)胞適應(yīng)缺氧壓力的免疫細(xì)胞源性輸入。
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5.空間多組學(xué)解讀膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中腫瘤與宿主的雙向依賴關(guān)系
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6.人類免疫系統(tǒng)發(fā)育圖譜
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摘要：結(jié)合單細(xì)胞RNA測序、抗原受體測序和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)對九個(gè)產(chǎn)前組織進(jìn)行了分析（肝/脾/淋巴結(jié)），以重建發(fā)育中的人類免疫系統(tǒng)。這揭示了骨髓細(xì)胞和淋巴細(xì)胞亞群后期獲得免疫效應(yīng)功能的情況和淋巴細(xì)胞亞群后期獲得的免疫效應(yīng)功能，以及單核細(xì)胞和T細(xì)胞在外周組織播種前的成熟情況。揭示了初級造血器官以外的全系統(tǒng)血液和免疫細(xì)胞的發(fā)展，描述了人類產(chǎn)前B1細(xì)胞的特征，并闡明了非常規(guī)T細(xì)胞的起源。該研究圖譜提供了寶貴的數(shù)據(jù)資源和生物學(xué)見解，將促進(jìn)細(xì)胞工程、再生醫(yī)學(xué)和疾病理解。
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7.空間組學(xué)揭示了不同的和進(jìn)化上保守的肝臟巨噬細(xì)胞niches
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8.損傷后愈合的小鼠腸道的空間轉(zhuǎn)錄組圖譜
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