十个关于空间转录组的常识你get到了吗？

空间转录组是一种用于从空间层面上解析RNA-seq数据的技术，从而解析单个组织切片中的所有mRNA。空间条形码逆转录oligo(dT)引物在显微镜载玻片表面的有序附着，使得在mRNA样品处理和后续测序过程中位置信息的编码和获取成为可能。

单细胞RNA测序或组织样本RNA测序，均无法为研究人员提供精确的空间信息。通过空间转录组技术可获取组织中具体位置的转录信息，为研究和诊断提供有效数据支撑。

当组织冷冻切片附在空间转录组载片上时，条形码引物结合并从组织中捕获邻近的mRNA。被捕获的mRNA开始逆转录，得到的cDNA中包含了空间条形码。分析Illumina测序结果中空间条形码的序列，可以将每个mRNA转录的序列映射回组织切片中的起始位置。

下图A和B是两个肿瘤组织的切片，A样本中存在淋巴细胞浸润现象，预后效果良好；而B样本淋巴细胞都被肿瘤组织阻碍在肿瘤的边缘，预后效果差。

如果只是通过常规转录组或者单细胞转录组，研究人员在两个样本中均可以发现淋巴细胞相关基因或者淋巴细胞群，无法解释两个样本预后之间的差异。但是通过空间转录组，就能很清晰看到两个样本之间的差异。

已发表的关于空间转录组技术有Slide-seq , LCM-seq , seqFISH, MERFISH , Liver single cell zonation , Geo-seq and Tomo-seq。这些方法或是在细胞数量上限制较大，或是存在有效测序深度不足等问题。

10x Genomics公司提供的Visium空间基因表达解决方案是目前唯一一个高通量空间转录组的商业化解决方案。该解决方案可以轻松地将空间转录组学技术应用到组织切片和染色的标准方法中，从而研究空间分辨率下整个转录组mRNA的表达情况，同时在同一组织切片中获得组织学相关信息。

10x   Genomics空间转录组用于文库构建的每张载玻片上有四个捕获区域，每个捕获区域的大小为6.5x6.5mm，包含5000个被条形码标记的点（barcoded spots），每个点的直径为55 μm，点和点之间中心的距离为100 μm，并且每个点都有一个唯一的barcode序列。

组织切片的细胞中会释放出mRNA，迁移到每个spot的mRNA会被标记上相应的barcode序列，然后进行文库构建并进行测序。

最后，根据数据的条形码信息对数据进行分析，以确定哪些数据来自哪个位置，从而实现空间基因表达的可视化。

下图是一个将10x Genomics空间转录组技术应用于小鼠海马体研究的案例。A图为脑组织切片的HE染色结果，从10x Genomics空间转录组分析结果中，可以清晰看到Tmsb4x（B图）和Selenow（C图）在海马体区域高表达，和已知的研究结果一致性较高。

10x Genomics空间转录组技术可以应用于肿瘤、免疫、发育、神经和病理等研究方向。

除了皮肤、胰腺和骨头组织外，其余样本类型均可开展10x Genomics空间转录组研究。

10x Genomics公司已经测试完毕的组织类型有：

人：心脏、肾脏、卵巢、乳房、淋巴结、大脑、大肠、肺、脾脏

小鼠：大脑、眼睛、心脏、肾脏、大肠、肝脏、肺、卵巢、四头肌、小肠、脾脏、胃、睾丸、甲状腺、舌头

大鼠：大脑、肾脏、心脏

空间转录组是一项十分前沿的技术，涉及到很多细节方面的准备工作，例如组织类型的选择、前期预实验的设计、病理区域的确认等一系列内容。而且实验中存在很多不确定性因素，处理不慎容易导致整个项目失败。

云生物在空间转录组已经有丰富的经验积累，有意向开展该项研究的老师可拨打技术热线021-60523158与云生物联系咨询。