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如何进行空间转录组分析？分享6篇顶刊客户文章

基迪奥生物 · 公众号 · · 2024-11-17 11:00

正文

作为最近两年最火热的测序技术，空间转录组技术在医学和农学领域、模式和非模式物种、动物和植物上已有广泛应用。对于空间转录组技术，从组织切片实验到个性化分析服务，特别是“单细胞转录组+空间转录组”联合分析，基迪奥积累了丰富的项目经验，并且涌现了很多高分客户文章，发表期刊有 Cell 、 Cancer Cell 、 Cell Research 、 Plant Cell 等！

之前，在《分享6篇最新的时空组学顶刊文章》、《分享5篇最新发表的时空组学高分文章》、《2024最新时空组学案例文献资料分享》等文章为大家分享了很多前沿文章，接下来再为大家分享6篇基迪奥的客户文章，希望对大家自己的研究计划和文章写作有帮助。

案例1

单细胞转录组+空间转录组研究肿瘤相关性脑积水的发生发展

英文标题： Choroid plexus mast cells drive tumor-associated hydrocephalus

发表期刊： Cell

影响因子： 45.5

客户单位： 中山大学孙逸仙纪念医院

物种样本： 小鼠大脑

技术策略： scRNA-seq，空间转录组

DOI： 10.1016/j.cell.2023.11.001

肿瘤相关性脑积水(TAH)是脑转移的常见且致命的并发症。虽然已经提出了机械障碍以外的其他因素，但确切的机制尚不清楚。本研究使用snRNA-seq和空间转录组技术发现了一个独特的肥大细胞群体位于脉络丛，并在TAH期间显著增加，揭示了脉络丛肥大细胞(CPMCs)的功能，并为TAH提供了一种有吸引力的疗法。

图1. 空间转录组学鉴定脉络丛肥大细胞

案例2

转录因子PagMYB31正向调控杨树形成层活性和负向调控木质部发育

英文标题： Transcription factor PagMYB31 positively regulates cambium activity and negatively regulates xylem development in poplar

发表期刊： Plant Cell

影响因子： 10.0

客户单位： 中国林业科学研究院

物种样本： 杨树茎组织

技术策略： scRNA-seq，空间转录组

DOI： 10.1093/plcell/koae040

该研究表明转录因子PagMYB31在木材形成的不同阶段具有相反的作用，既能促进木质部细胞的分裂，又能抑制木质部细胞的扩张和次生细胞壁的生物合成。此外，PagMYB31在维持木质部细胞的稳态方面也发挥着重要作用。研究人员还构建了一个PagMYB31介导的转录调控网络，以帮助了解其协调木材形成过程的分子机制。综上，PagMYB31对于协调木材形成的不同发育阶段具有重要意义，并可能成为操纵木材形成不同发育阶段的潜在靶点。

图8. 杨树分化木质部的转录组分析

案例3

通过单细胞转录组、空间转录组、普通转录组技术探究膀胱癌恶化转移机制

英文标题： PDGFRa+ITGA11+ fibroblasts foster early-stagecancer lymphovascular invasion and lymphaticmetastasis via ITGA11-SELE interplay

发表期刊： Cancer Cell

影响因子： 48.8

客户单位： 中山大学孙逸仙纪念医院

物种样本： BCA癌和癌旁组织

技术策略： scRNA-seq，空间转录组

DOI： 10.1016/j.ccell.2024.02.002

实体癌转移到淋巴结（LN）的概率非常高，并且相当多的早期膀胱癌（BCA）表现出淋巴血管侵犯（LVI）并最终转移扩散到淋巴管。需要注意的是，癌症相关成纤维细胞（CAF）在晚期癌症中具有高度异质性，但CAF在早期癌症中的功能和机制仍不清楚，本研究致力于探究早期膀胱癌（BCA）LVI形成的细胞特征以及CAF在早期肿瘤中的功能与机制。

作者收集了早期BCA组织和癌旁组织进行单细胞转录组测序。完成细胞注释后作者关注数据中的CAF，结合TCGA数据库以及多重免疫组化，作者发现LVI+组中的CAF不仅与BCA患者的LVI、更差的总体生存和淋巴结（LN）转移正相关，并且还具有更高的浸润性成纤维细胞密度。为了进一步确认PDGFRα+/ITGA11+CAF参与BCA进程的机制，作者对LVI+和LVI-的BCA组织切片进行了空间转录组测序。

图3. BCA空间转录组分析与关键细胞亚群鉴定

案例4

单细胞转录组+空间转录组揭示人类胚胎肺近端-远端模式的发育程序

英文标题： Single-cell RNA sequencing reveals the developmental program underlying proximal–distal patterning of the human lung at the embryonic stage

发表期刊： Cell Research

影响因子： 44.1

客户单位： 中国科学院广州生物医药与健康研究院

物种样本： 人胚胎的肺

技术策略 ： scRNA-seq，空间转录组

DOI： 10.1038/s41422-023-00802-6

肺是人体的主要呼吸器官，其中近端气道和远端肺泡分别负责空气传导和气体交换。然而，在人类肺发育的胚胎阶段，近端-远端模式的调节在很大程度上是未知的。因此，作者首先借助单细胞转录组（scRNA-seq）研究了受精后4-8周胚胎早期肺近端和远端上皮细胞的基因表达模式，构建了169，686个细胞的转录图谱。接着通过空间转录组研究了胚胎早期肺近端和远端的生态位，最后通过两组学的结合扩大了人类早期胚胎肺发育的生物学认知，加深了人类肺发育中上皮近端-远端模式的理解，为再生医学开辟了新的途径。

图4. scRNA-seq与ST-seq关联研究基质细胞和上皮细胞的接近性

案例5

单细胞转录组+空间转录组测序揭示果实衰老的时空轨迹

英文标题： Single-cell and spatial RNA sequencing reveal the spatiotemporal trajectories of fruit senescence

发表期刊： Nature communications

影响因子： 16.6

客户单位： 江汉大学

物种样本： 火龙果果皮

技术策略： scRNA seq，空间转录组

DOI： 10.1038/s41467-024-47329-x

果实的衰老是一个复杂的生理过程，果皮中包含多种细胞类型，这使得阐明它们在水果衰老中的个体作用极具挑战性。本研究构建了火龙果（Hylocereus undatus）果皮的单细胞表达图谱，揭示了在水果衰老过程中外果皮和中果皮细胞发生了最显著的变化。使用拟时分析建立了衰老过程中的细胞分化和基因表达轨迹。揭示了早期反应因子HuCMB1在衰老调控网络中的核心作用。

图5.外果皮和内果皮细胞的亚群聚类分析

案例6

通过空间转录组绘制小鼠椎间盘空间转录组图谱

如何进行空间转录组分析？分享6篇顶刊客户文章

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