空間轉錄組是當前單細胞組學研究的熱點。2020年“空間轉錄組技術”被Nature Methods評為年度技術方法！在短短的幾年內，就有眾多文章相繼發表在Cell, Nature, Science等高分期刊。它可以通過一次實驗可得到樣本的mRNA表達信息，并且可以比對到相應的H& E 染色圖像，達到圖像化和數字化的高度整合分析。空間轉錄組學分析可展示組織切片中不同區域的基因表達情況，揭示精細病理區域中激活的信號通路， 完成分子特征驅動病理特征的機制解析?？臻g轉錄組被廣泛用于腫瘤，發育生物學，神經科學等多領域，為腫瘤異質性、腫瘤微環境、復雜疾病的機制解析提供新的見解
下面小編就帶大家瀏覽一下近期發表在一些高分雜志上的有關10x visium空間轉錄組技術的文章，你想要的研究思路也許這里都有了?。?！
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1.人類乳腺癌的單細胞和空間分辨率圖譜
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摘要：利用單細胞測序和空間轉錄組測序，對人類乳腺癌進行分析。揭示復發性腫瘤細胞的異質性。使用CITE-Seq的免疫分型提供了高分辨率的免疫圖譜，包括與臨床結果相關的新型PD-L1/PD-L2+巨噬細胞群。間質細胞在3個主要譜系的分化過程中顯示出不同的功能和細胞表面蛋白表達?；|免疫壁龕在腫瘤中的空間組織，提供了對抗腫瘤免疫調節的洞察力。利用單細胞特征，對大型乳腺癌隊列進行了分解，將其分為九個集群，稱為 "生態型"，具有獨特的細胞組成和臨床結果。這項研究為乳腺癌的細胞結構提供了一個全面的轉錄圖譜。
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2.空間CRISPR基因組學確定了腫瘤微環境的調節器
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摘要：開發了一種叫做Perturb-map的空間功能基因組學方法。應用Perturb-map在一個肺癌小鼠模型中平行敲除數十個基因，并同時評估每個敲除基因對腫瘤生長、組織病理學和免疫組成的影響。將Perturb-map和空間轉錄組學配對，對CRISPR編輯過的腫瘤進行無偏見的分析。發現在Tgfbr2敲除的腫瘤中，腫瘤微環境（TME）被轉化為纖維粘液狀態，T細胞被排除在外，同時TGFb上調和TGFb介導的成纖維細胞激活，表明癌細胞上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，在保留空間結構的情況下，以單細胞分辨率在組織內進行功能基因組學研究，并提供了關于癌細胞的TGFb反應性如何影響TME的洞察力。

3.人類心肌梗死的空間多組學圖譜
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摘要：利用單細胞基因表達、染色質可及性和空間轉錄組分析，對心肌梗死患者和對照組的心肌在不同時間點的多個生理區域進行綜合的高分辨率的人類心臟重塑圖。多模式的數據整合使我們能夠以更高的分辨率評估心臟細胞類型的組成，通過識別損傷、修復和重塑的不同組織結構，產生對心臟轉錄組和表觀基因組變化的洞察力。確定并驗證了主要細胞類型的疾病特異性心臟細胞狀態，并在其空間背景下進行分析，評估其對其他細胞類型的依賴性。該研究數據闡明了人類心肌組織的分子原理，再現了缺血性損傷后心肌細胞和骨髓細胞的漸變過程?？傊?，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制和治療研究鋪平了道路
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4.人類性腺發育的單細胞路線圖
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摘要：使用單細胞和空間轉錄組學、染色質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。通過對小鼠同等發育階段的分析，提取了控制生殖細胞和體細胞系發育的人類特異性調控方案。在這兩個物種中，該研究定義了在性別規范時存在的體細胞狀態，包括雙能的早期支持群體，在雄性中，它上調睪丸決定因子SRY和sPAX8s，一個位于性腺-小腸界面的性腺系。在女性中，該研究解決了產生第一和第二波顆粒細胞的細胞和分子事件，這些細胞將發育中的卵巢分隔開來以調節生殖細胞的分化。在男性中，該研究確定了人類SIGLEC15+和TREM2+的胎兒睪丸巨噬細胞，它們分別向發育中的睪丸帶外和內的體細胞發出信號。這項研究提供了人類和小鼠性腺分化的全面時空圖，可以指導體外性腺的發生。
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5.空間多組學解讀膠質母細胞瘤中腫瘤與宿主的雙向依賴關系
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摘要：通過空間轉錄組學、代謝組學和蛋白質組學來描述膠質母細胞瘤的特征。通過破譯不同患者的區域共享轉錄程序，推斷膠質母細胞瘤是由空間隔離的血統狀態組織起來的，并適應炎癥或代謝刺激，讓人聯想到成熟星形細胞的反應性轉化。代謝成像和成像質譜儀的整合揭示了局部區域腫瘤與宿主的相互依存關系，導致空間上排斥性的適應性轉錄程序。推斷拷貝數的改變強調了與反應性轉錄程序相關的亞克隆的空間凝聚性組織，證實了環境壓力引起了選擇壓力。將膠質瘤干細胞植入人類和嚙齒類動物的新皮層組織中模擬各種環境的模型證實，轉錄狀態源于對各種環境的動態適應。
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6.人類免疫系統發育圖譜
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摘要：結合單細胞RNA測序、抗原受體測序和空間轉錄組學對九個產前組織進行了分析（肝/脾/淋巴結），以重建發育中的人類免疫系統。這揭示了骨髓細胞和淋巴細胞亞群后期獲得免疫效應功能的情況和淋巴細胞亞群后期獲得的免疫效應功能，以及單核細胞和T細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血液和免疫細胞的發展，描述了人類產前B1細胞的特征，并闡明了非常規T細胞的起源。該研究圖譜提供了寶貴的數據資源和生物學見解，將促進細胞工程、再生醫學和疾病理解。
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7.空間組學揭示了不同的和進化上保守的肝臟巨噬細胞niches
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摘要：結合了單細胞RNA-seq、單核測序、空間轉錄組學和空間蛋白質組學，對健康和肥胖的人類和小鼠肝臟的龐大空間蛋白質基因組圖譜提出了識別和定位所有肝細胞的方法，并提供了對肝髓細胞的見解，包括識別可靠的表面標志物以分離和定位肝臟巨噬細胞。健康肝臟和脂肪肝中脂質相關巨噬細胞的特征，確定Kupffer細胞發育的關鍵調控軸，以及確定7個物種（包括雞和斑馬魚）的Kupffer細胞保守的核心基因表達特征。
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8.損傷后愈合的小鼠腸道的空間轉錄組圖譜
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摘要：使用空間轉錄組學來定義轉錄組景觀在穩定狀態和愈合的小鼠結腸中的空間組織。在穩態條件下，展示了以前未被重視的結腸分子區域化，這在粘膜愈合過程中發生了巨大的變化。確定了空間組織的轉錄程序，定義了分區的粘膜愈合，以及具有主導布線途徑的區域。研究結果表明p53激活的減少界定了增殖上皮干細胞存在增加的區域。最后繪制了與人類疾病相關的轉錄組學模塊，顯示了該研究數據集的轉化潛力?？偟膩碚f，該研究提供了一個公開的資源，定義了結腸粘膜愈合期間的轉錄組區域化原則，并提供了一個框架來開發和推進進一步的假設。
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9.人類遠端肺部圖譜和系譜層次結構揭示了一個雙能的祖先
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摘要：使用空間轉錄組學和單細胞分析法對遠端氣道進行了微解剖，確定了分子上不同的肺末端和呼吸道支氣管（TRB）細胞類型；這些細胞包括氣道相關的LGR5+成纖維細胞和TRB特定的肺泡0型（AT0）細胞和TRB分泌細胞（TRB-SCs）。連接組圖和基于類器官的聯合培養顯示，LGR5+成纖維細胞在氣道利基中形成一個信號樞紐。AT0細胞和TRB-SCs在靈長類動物中是保守的，并在人類肺部發育過程中動態地涌現。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本，表明再生肺中的肺泡2型細胞會暫時獲得AT0狀態，它們可以從中分化為肺泡1型細胞或TRB-SCs。這種分化與在小鼠肺部發現的不同。該研究還揭示了驅動雙能AT0細胞狀態向正?；虿±頎顟B分化的機制。總之，該研究發現修訂了人類肺部細胞圖譜和系譜軌跡，并暗示在靈長類動物的肺部再生和疾病中上皮細胞的過渡狀態
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10.繪制人類造血干細胞從造血內皮到出生的圖譜
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摘要：單細胞測序和空間轉錄組測序相結合創建了一個人類造血干細胞的單細胞和空間轉錄組圖譜。發現造血干細胞特征RUNX1+HOXA9+MLLT3+MECOM+HLF+SPINK2+在整個妊娠期將造血干細胞與祖細胞區分開來。除了主動脈-性腺-脾臟區域外，新生的造血干細胞在6周時定植于肝臟之前，還在胎盤和卵黃囊中繁殖。對不同成熟階段的造血干細胞進行比較，發現造血干細胞的轉錄因子機制是在造血干細胞出現后建立的，而它們的表面表型在整個發育過程中不斷變化。造血干細胞向肝臟的過渡標志著一種分子轉變，反映新生造血干細胞身份的表面抗原被抑制，并獲得了造血干細胞成熟的標志CD133和HLA-DR。造血干細胞的起源被追蹤到ALDH1A1+KCNK17+造血內皮細胞，它來自于IL33+ALDH1A1+動脈內皮亞群，被稱為前造血內皮細胞。利用空間轉錄組學（人胚胎組織）和免疫熒光，在位于腹腔的主動脈內造血細胞集群中看到了這個過程。人類造血干細胞本體發育圖驗證了從人類多能干細胞中產生的類似于主動脈-性腺-腎臟的最終造血干細胞和祖細胞，并作為改善其成熟為功能性造血干細胞的指南。
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11.單細胞和空間轉錄組學揭示小鼠大腦中的克隆關系
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摘要：利用單細胞和空間轉錄組學同時剖析小鼠大腦中的細胞表型和克隆關系。通過重建數以千計的克隆，該研究發現了小鼠海馬神經上皮細胞中命運受限的祖細胞，并表明小膠質細胞來自少數原始骨髓前體，這些前體大規模擴張，產生廣泛分散的后代。將空間轉錄組學與克隆條形碼相結合，在密集標記的組織切片中分解出克隆相關細胞的遷移模式。該研究的方法能夠在單個動物的單細胞和組織水平上對細胞表型和克隆關系進行高通量的密集重建，并為了解組織結構提供了一種綜合方法。
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12.單細胞和空間轉錄組學揭示白細胞介素-17調控受傷皮膚組織的缺氧適應性
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摘要：利用單細胞和空間轉錄組學對皮膚組織分析和功能研究顯示，視黃酸相關孤兒受體γt（RORγt）γδT細胞衍生的白細胞介素-17A（IL-17A）是激活HIF1α的必要和充分條件。蛋白激酶B（AKT）和細胞外信號調節激酶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，從而激活HIF1α。IL-17A-HIF1α軸驅動傷口前沿上皮的糖酵解。上皮細胞特異性地失去IL-17RC、HIF1α或阻斷糖酵解會破壞修復。研究結果強調了炎癥、代謝和遷移程序的耦合，以加速上皮細胞的愈合，并闡明了在修復過程中細胞適應缺氧壓力的免疫細胞源性輸入。
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