為幫忙大家更快了解最新科研進展,掌握科研熱點,擴展科研思路,伯豪生物特此推出最新高分文獻速遞系列推文。本期是2025年5月及6月最新發表的空間轉錄組相關高分文獻集萃!
高分文獻一01
標題:癌基因畸變驅動髓母細胞瘤的進展

文章標題:Oncogene aberrations drive medulloblastoma progression,not initiation
期刊:Nature
影響因子:48.5
文章摘要:盡管在理解疾病生物學方面取得了最新進展,第三/四組髓母細胞瘤的治療仍是兒童神經腫瘤學領域的治療挑戰。批量組學研究已發現第三/四組髓母細胞瘤存在顯著的腫瘤間異質性——僅部分病例存在明確的單基因致癌驅動因素,而大多數病例以大規??截悢底儺悶橹?。然而,腫瘤內異質性、致癌基因畸變的作用,以及廣泛拷貝數變異在腫瘤演進和治療耐藥中的機制,目前仍知之甚少。為剖析這種相互作用機制,我們采用單細胞技術(單核RNA測序[snRNA-seq]、單核轉座酶可及染色質高通量測序[snATAC-seq]和空間轉錄組學)對一組已知攜帶MYC、MYCN和PRDM6致癌基因突變的3/4組髓母細胞瘤進行研究。研究表明,大規模染色體畸變是腫瘤發生的早期事件,而單基因致癌事件出現較晚且通常呈亞克隆分布,但MYC在疾病進展過程中可發展為克隆性突變,進而驅動腫瘤進一步發展和治療抵抗。空間轉錄組分析顯示,這些亞克隆大多分散在腫瘤組織中,但也存在明顯的區域隔離現象。通過群體遺傳學模型,我們推算出髓母細胞瘤始于妊娠首三個月的小腦單極刷狀細胞譜系。這些發現證實了單細胞技術在早期檢測和診斷這一致命疾病中的應用價值。

高分文獻二02
標題:空間轉錄組學揭示了人類皮質層和區域的特異性

文章標題:Spatial transcriptomics reveals human corticallayer and areaspecification
期刊:Nature
影響因子:48.5
文章摘要:人類大腦皮層由六層和數十個在分子和結構上各不相同的區域組成。盡管單細胞轉錄組研究已經推進了人類皮層發育的分子特征描述,但由于細胞分離過程中喪失了空間背景,仍存在顯著的差距。在此,我們使用了多重誤差穩健熒光原位雜交(merfish)技術,并結合基于深度學習的核分割方法,以空間分辨的單細胞分辨率檢查了人類胎兒皮層的分子、細胞和細胞結構發育。我們的廣泛空間圖譜涵蓋了超過1800萬個單細胞,跨越七個發育時間點的八個皮層區域。我們揭示了六層結構的早期建立,這可以通過興奮性神經元亞型的層狀分布來識別,比細胞結構層的出現早3個月。值得注意的是,我們在妊娠中期發現了兩種不同的皮層區域特化模式:(1)沿前后軸觀察到的大多數皮層區域的連續、漸進過渡;(2)早在妊娠第20周就明確識別出的初級(V1)和次級(V2)視覺皮層之間的離散、突然邊界。這種V1-V2神經元亞型的急劇二元轉變挑戰了妊娠中期皮層區域化僅涉及梯度式轉變的觀點。此外,將單細胞RNA測序與斑馬魚整合后,發現V1特異性第4層神經元中突觸形成早期上調??傮w而言,我們的研究強調了空間關系在決定皮層各層和區域分子特異性中的關鍵作用。本研究建立了一個空間解析的單細胞分析范式,并為構建人類大腦的全面發育圖譜鋪平了道路。

高分文獻三(Xenium技術)03
標題:氣道壁的單細胞空間圖顯示了促炎細胞生態系統及其在健康和哮喘中的相互作用

文章標題:A single-cell spatial chart of the airway wall reveals proinflammatory cellular ecosystems and their interactions in health and asthma
期刊:Nature immunology
影響因子:29
文章摘要:確定組織內細胞的空間位置,對于了解駐留細胞與炎癥細胞之間的相互作用至關重要,是解開疾病驅動機制的關鍵因素。在此,我們應用單細胞空間轉錄組學揭示健康狀態及哮喘期間氣道壁的景觀。我們識別出在健康和哮喘樣本中存在于特定空間生態位內的促炎細胞生態系統。這些細胞中心的特點是高表達趨化因子和警報素,以及獨特的基質細胞組合。從機制上看,我們證明了如ACKR1等受體在當地保留免疫介質,而表達雙調蛋白的肥大細胞在這些促炎中心中尤為突出。盡管進行了抗炎治療,哮喘氣道黏膜仍表現出這些細胞生態系統內的獨特重塑程序,表現為關鍵細胞類型之間距離的增加。本研究提供了前所未有的氣道壁地形視圖,揭示了空間生態位內的獨特、具體的生態系統,為靶向治療干預提供了依據。

高分文獻四(10x HD文章)04
標題:結直腸癌中免疫細胞群體的高清空間轉錄組分析

文章標題:High-definition spatial transcriptomic profiling of immune cell populations in colorectal cancer
期刊:Nature genetics
影響因子:29
文章摘要:對結直腸癌(CRC)中細胞行為及其對腫瘤微環境(TME)反應的全面理解仍存在許多未知。本研究介紹了高清晰度的Visium空間轉錄組技術(Visium HD),并分析了5例福爾馬林固定石蠟包埋的人類CRC樣本。研究顯示,Visium HD具有高靈敏度、單細胞分辨率和空間準確性,能夠生成高度精細的CRC樣本全轉錄組空間圖譜。我們識別出在不同空間環境中,通過與腫瘤細胞和T細胞的相互作用,具有潛在促腫瘤和抗腫瘤功能的巨噬細胞亞群。原位基因表達分析驗證了我們的發現,并定位了一個靠近具有抗腫瘤特征的巨噬細胞的克隆擴增T細胞群體。本研究展示了高分辨率空間技術在理解TME中細胞相互作用方面的強大能力,為更大規模的研究鋪平了道路,這些研究將揭示CRC生物學機制和生物標志物,改善診斷和疾病管理策略。

高分文獻五05
標題:創傷后應激障礙中人腦的單細胞轉錄組和染色質動力學

文章標題:Single-cell transcriptomic and chromatin dynamics of the human brain in PTSD
期刊:Nature
影響因子:48.5
文章摘要:創傷后應激障礙(PTSD)是一種在經歷極端創傷后出現的多基因疾病。近年來,研究開始深入探討PTSD的分子生物學機制。然而,鑒于目前發現的PTSD影響的分子途徑眾多,認為單一細胞類型是唯一原因顯得不太可能。本研究分析了111名患有或未患PTSD及重度抑郁癥的個體死后收集的111個人腦背外側前額葉皮層中超過200萬個細胞核的分子反應。我們識別了神經元和非神經元細胞類型的集群、基因表達變化及轉錄調節因子,并以細胞類型特異性的方式繪制了PTSD的表觀基因組調控圖譜。分析顯示,PTSD與抑制性神經元、內皮細胞和小膠質細胞中的基因變化有關,并揭示了與糖皮質激素信號傳導、GABA能傳遞和神經炎癥相關的基因和途徑。我們進一步通過細胞類型特異性的空間轉錄組學驗證了這些發現,確認了關鍵基因如SST和FKBP5的破壞。通過整合遺傳、轉錄組和表觀遺傳數據,我們揭示了在細胞類型特異性背景下,破壞PTSD相關基因(如ELFN1、MAD1L1和KCNIP4)的可信變異的調控機制。這些發現共同提供了創傷應激反應對人類前額葉皮層持續影響的細胞特異性分子調控機制的全面描述。

