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12月最新發表的空間轉錄組相關高分文獻集萃!
01 高分文獻一
標題:Nature biotechnology:基于成像的空間轉錄組學數據集評估與可重復性的標準化指標

文章標題:Standardized metrics for assessment and reproducibility of imaging-based spatial transcriptomics datasets
期刊: Nature biotechnology
影響因子:41.7
文章摘要:空間轉錄組學缺乏標準化指標來評估不同研究中心基于成像的原位雜交技術。本研究通過集中制片技術,從全球多個研究中心的六種組織類型中生成了空間基準(ST)數據集,并在Xenium和CosMx平臺上進行分析。選擇這兩個平臺是基于其廣泛應用性和獨特的化學特性。我們評估了可重復性、靈敏度、動態范圍、信噪比、假陽性率、細胞類型注釋以及與單細胞分析的一致性。本研究提供了ST標準化操作流程(STSOPs)和開源軟件SpatialQM,可實現所有技術指標的樣本評估及細胞注釋的直接填補。生成的基于成像的空間轉錄組學數據存儲庫包含254個空間譜,通過基于網絡的應用程序整合了公開和新生成的ST數據集,使用戶數據能夠與大量基于成像的數據集進行分析和比較。最后,建立了最佳實踐和評估指標,用于評估和整合單細胞成像多組學數據至空間轉錄組學和空間蛋白質組學。

Xenium和CosMx平臺數據比較
02 高分文獻二
標題:Molecular cancer-癌癥免疫調節中的腸道微生物代謝物

文章標題:Gut microbial metabolites in cancer immunomodulation
期刊:Molecular cancer
影響因子:41.7
文章摘要:腸道微生物群產生的代謝物正逐漸成為系統性遠程免疫調節因子,能夠調控組織間的腫瘤免疫反應。通過整合短鏈脂肪酸、色氨酸衍生物、次級膽汁酸、多胺及其他代謝物的證據,我們提出了一種代謝物-免疫通路-癌癥框架,將受體介導的信號傳導、表觀遺傳重塑和代謝重編程與情境依賴的雙向免疫效應聯系起來。值得注意的是,除G蛋白偶聯受體/芳烴受體通路外,所選微生物小分子代謝物還是非常規T細胞的真正T細胞受體配體,直接塑造組織駐留免疫微環境和腫瘤微環境,補充了我們框架中的受體信號傳導和表觀遺傳程序。我們闡明了這些代謝物如何重新校準腫瘤免疫微環境——調節抗原呈遞、T細胞效應功能與耗竭、調節性T細胞活性及髓系極化——并解釋了為何同一代謝物會根據配體-受體配對、劑量和組織微環境的不同,既可能增強免疫監視也可能鞏固免疫抑制。通過比較腫瘤類型特異性模式(如結直腸癌、肝癌、肺癌、乳腺癌和前列腺癌),我們突出了共同的調控回路和器官特異性差異。從方法論層面,我們闡述了單細胞與空間多組學、成像質譜技術及功能生物傳感器如何實現人類腫瘤中代謝物暴露與免疫細胞狀態的協同定位,為生物標志物發現提供可操作性基礎。針對低生物量腫瘤組織中瘤內微生物群信號的持續爭議,我們重點研究可量化、可空間定位且具有藥理學可操作性的代謝物-受體通路,通過微生物相關分子模式/易位作為比較基準,判斷何時應優先將化學信號作為干預靶點。最后,我們評估了精準干預途徑——包括糞便微生物移植、理性細菌聯合體、工程微生物及納米顆粒介導的代謝物遞送——并提出將代謝物/受體特征與適配遞送方式相匹配的分層規則。通過繪制組織特異性代謝物-免疫回路并將其嵌入穩健的生物標志物框架,微生物代謝物可能從相關性標志物轉變為治療靶點和工具,從而提升癌癥免疫治療的療效與持久性。

腸道微生物代謝物通過多機制途徑影響腫瘤免疫
03 高分文獻三
標題:Cancer cell:腫瘤起始干細胞通過精細調控中性粒細胞的可塑性來塑造保護性微環境

文章標題:Tumor-Initiating Stem Cells Fine-tune the Plasticity of Neutrophils to Sculpt a Protective Niche
期刊:Cancer cell
影響因子:44.5
文章摘要:腫瘤相關中性粒細胞(TANs)的異質性特征已被學界認知,但其不同細胞狀態的形成機制、動態演變、分布規律及對癌癥免疫治療效果的影響仍不明確。通過單細胞RNA測序、空間轉錄組學分析和基因操作技術,我們發現抗PD-L1+CD40激動劑免疫治療可誘導TANs產生干擾素應答,使其在鱗狀細胞癌(SCCs)中恢復抗腫瘤活性。與之相反,位于腫瘤-間質界面的TANs則能維持其免疫抑制狀態。值得注意的是,我們在腫瘤-間質界面發現了一組SOX2高表達的腫瘤起始干細胞(tSCs),這些細胞通過上調脂肪酸去飽和酶1(Fads1)生成花生四烯酸(AA)。這一tSCs特異性通路增強了TANs中前列腺素E2(PGE2)信號傳導,從而破壞干擾素應答并阻礙其抗腫瘤功能。通過精細調控中性粒細胞的可塑性,tSCs塑造了中性粒細胞的異質性特征,并構建了保護性微環境以抵御免疫治療,進而驅動癌癥復發。

摘要圖
04 高分文獻四
標題:Nature - 發育中人類生殖道的時空細胞圖譜

文章標題:Spatiotemporal cellular map of the developing human reproductive tract
期刊:Nature
影響因子:48.5
文章摘要:人類生殖道對物種延續和整體健康至關重要。其發育過程涉及性別特化、組織模式形成和形態發生等復雜機制,這些機制的破壞可導致終身性問題,包括不育癥1-5。本文通過構建人類生殖道產前發育的單細胞及空間多組學圖譜,提供了超越小規模器官聚焦研究的深入見解。我們描述了生殖器官性別二態性的潛在調控因子,并鑒定出參與苗勒管出現與退化及陰莖尿道管化的未知基因。通過整合組織學特征與基因表達及染色質可及性數據,我們明確了可能參與苗勒管與沃爾夫管區域化的轉錄因子及信號事件。我們還闡明了HOX基因組在不同生殖器官中的建立機制,并發現輸卵管與附睪的吻側間充質中胸段HOX基因表達增加。研究進一步表明,輸卵管與附睪的上皮區域化(可能參與精子成熟與獲能)是在發育過程中建立的。相比之下,子宮頸管上皮區域化則需要后續事件的參與。最后,基于單細胞數據和胎兒來源的類器官,我們發現胎兒子宮上皮對雌激素模擬內分泌干擾物具有易感性。通過在細胞水平上繪制性別特異性生殖道區域化與分化的圖譜,本研究為發育性生殖障礙的病因及潛在治療提供了重要見解。

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05 高分文獻五
標題:Cell -共價抗癌藥物在哺乳動物全身的細胞靶點定位

文章標題:Mapping cellular targets of covalent cancer drugs in the entire mammalian body
期刊:Cell
影響因子:42.5
文章摘要:隨著我們對生物系統的理解達到單細胞和高空間分辨率,藥理學方法必須匹配這種精確度以理解藥物作用。這一需求對于目前重新進入癌癥治療階段的靶向共價抑制劑尤為重要。通過利用點擊反應的獨特動力學特性,我們開發了體積清除輔助組織點擊化學(vCATCH),實現了在三維(3D)哺乳動物體內進行深度且均勻的點擊標記。通過簡單的被動孵育步驟,vCATCH可在整個成年小鼠體內提供細胞分辨率的藥物成像。我們將vCATCH與基于水凝膠的三維成像溶劑清除器官強化(HYBRiD)成像技術及虛擬現實相結合,可視化并量化了兩種臨床抗癌藥物阿法替尼和伊布替尼的體內靶點,這些靶點重現了其已知的藥理學分布,并揭示了可能與脫靶效應相關的、此前未報道的組織和細胞類型參與。vCATCH為全身體系提供了無偏倚的平臺,可在前所未有的規模和精度下繪制共價藥物結合圖譜。

摘要圖
06 高分文獻六
標題:Cell -肝臟對慢性代謝應激的適應性改變促進腫瘤發生

文章標題:Hepatic adaptation to chronic metabolic stress primes tumorigenesis
期刊:Cell
影響因子:42.5
文章摘要:在慢性應激狀態下,細胞必須同時維持組織功能與自身存活。肝細胞承擔著代謝、合成及解毒功能,但長期營養失衡可誘導肝細胞死亡并誘發代謝功能障礙相關脂肪性肝炎(MASH,原稱NASH)。盡管既往研究已明確應激誘導肝細胞死亡的驅動因素,但慢性應激對存活細胞的功能影響仍不明確。通過跨物種縱向單細胞多組學分析,我們發現持續應激會驅動非轉化肝細胞中預后性發育及癌癥相關程序,同時降低其成熟功能特性。通過構建整合性計算方法,我們鑒定并實驗驗證了干擾肝細胞功能平衡、應激下增殖增強及直接啟動未來腫瘤發生的主調控因子。通過對人類組織微陣列空間轉錄組學進行地理回歸分析,我們揭示了空間結構化的多細胞群落及調控應激反應的信號互作網絡。本研究闡明了細胞早期應對慢性應激的機制如何為未來腫瘤發生及結局奠定基礎,將多種細胞功能障礙模式統一于核心可干預機制之下。

摘要圖
