空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)（Spatial Transcriptomics）是在二維平面上定位 mRNA-seq 數(shù)據(jù)的技術(shù)。常規(guī)的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序可以揭示 mRNA 的表達(dá)信息，但無(wú)法獲得準(zhǔn)確定位；常規(guī)的染色顯影技術(shù)可以揭示特定組織區(qū)域的分子特征，但不包含準(zhǔn)確、完整的 mRNA 表達(dá)譜信息。為了彌補(bǔ)這個(gè)技術(shù)缺憾，在一次實(shí)驗(yàn)中同時(shí)獲取 RNA 的表達(dá)信息和 RNA 的空間位置，空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)的方法便應(yīng)運(yùn)而生。
 2016年，空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)在  Science 雜志上首度登場(chǎng)，在不久后的 2020 年就被 Nature Methods 雜志選為當(dāng)年的年度方法（Methods of the Year）。
斑馬魚(yú)科技出空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)服務(wù)，助力您更好地了解生物學(xué)過(guò)程和疾病的空間定位。
 
空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)亮點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

• 通過(guò)分析同一組織切片的組織學(xué)特征和 mRNA空間表達(dá)情況，可以發(fā)現(xiàn)新的組織生物標(biāo)志物。

• 通過(guò)轉(zhuǎn)錄組分析，可以揭示新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞流行、細(xì)胞狀態(tài)和生物標(biāo)志物的空間排布。

• 通過(guò)于預(yù)先設(shè)計(jì)的靶基因組合，可以驗(yàn)證之前發(fā)現(xiàn)的結(jié)果，或關(guān)注所有與靶基因相關(guān)的基因。

• 闡明生物學(xué)結(jié)構(gòu)，并了解正常組織和病理組織中細(xì)胞之間的空間關(guān)系。

• 分析并了解基因表達(dá)的空間異質(zhì)性，等等。

空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)原理：
在我們提供的空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)服務(wù)當(dāng)中，透化和雜交步驟發(fā)生于玻片上的平面捕獲區(qū)域，其中含有數(shù)千個(gè)圓點(diǎn)（spot）。在每個(gè)圓點(diǎn)中，玻璃基底上覆蓋了數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的寡核苷酸序列。這些附著在玻璃基底表面上的寡核苷酸序列末端存在 poly(dT)VN 結(jié)構(gòu)，可以有效捕獲含有 poly(A) 尾巴的 mRNA。不同的圓點(diǎn)中的寡核苷酸序列則擁有不同的“條形碼"（Barcode）序列，以形成特定的位置定位信息。根據(jù)這些空間條形碼序列，我們可以將 mRNA 測(cè)序結(jié)果回溯定位到特定的圓點(diǎn)坐標(biāo)上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì) mRNA 表達(dá)譜信息的準(zhǔn)確空間定位。




 
 
空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)步驟：
1.組織切片，獲得約 10 um 厚度的切片
2.傳統(tǒng)方法染色成像，如 H&E 染色和免疫熒光染色
3.組織透化（Permeabilization），以從細(xì)胞中釋放 mRNA
4.雜交，以形成位置信息定位
5.建庫(kù)和測(cè)序
6.數(shù)據(jù)分析和可視化
 


 通過(guò)空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，您可以選擇任何感興趣的基因，并在原始組織切片上顯示其空間分辨率的表達(dá)。由于所有 mRNA 均得到了檢測(cè)，因此并不局限于只對(duì)單一基因的 mRNA 進(jìn)行可視化。您可以選擇任意數(shù)量的基因進(jìn)行任意組合，一起查看和分析。
 
樣本要求
推薦使用新鮮冰凍組織樣品，需要滿足以下幾點(diǎn)要求：
1.樣品份數(shù)：對(duì)于同一來(lái)源的樣品，建議寄送3份，其中一份用于常規(guī) RNA 提取質(zhì)檢，一份用于實(shí)際的空間轉(zhuǎn)錄組實(shí)驗(yàn)，一份留作備用。
2.樣品量：每份樣品須小于 6.5mm x 6.5mm x 6.5mm，相當(dāng)于大約一顆綠豆大小。請(qǐng)勿提供過(guò)大或過(guò)小的樣品，因?yàn)闃悠愤^(guò)大將造成制片困難，無(wú)法在單一矩形捕獲區(qū)域中涵蓋整個(gè)樣品切片；樣品過(guò)小將造成捕獲區(qū)域的浪費(fèi)，且可能導(dǎo)致常規(guī)RNA 質(zhì)檢用量不足。
3.樣品保存和運(yùn)輸：新鮮組織樣本取下后要迅速用預(yù)冷的PBS溶液或生理鹽水進(jìn)行沖洗，去除組織表面殘留，然后用干凈的吸水紙吸干液體，放入用干冰預(yù)冷異戊烷（Isopentane）中速凍。切勿將組織直接放在液氮中速凍，以免造成嚴(yán)重形變。速凍后的組織，建議保存在密封的低溫冷凍管中，以減少揮發(fā)和脫水。低溫冷凍管可保存于-80°C冰箱，如需運(yùn)輸請(qǐng)使用干冰包裹。
4.樣品物種：
人：腦、乳腺、乳腺*、心臟、腎臟、大腸、肺、肺*、淋巴結(jié)、卵巢、脾、脊髓
小鼠：腦、眼睛、心臟、腎臟、大腸、肝、肺、嗅球、卵巢、四頭肌、小腸、脾、胃、睪丸、甲狀腺、舌
大鼠：腦、心臟、腎臟、嗅球
這些組織類型只**目前內(nèi)部測(cè)試優(yōu)化的組織，其它組織也可能適用。
 
案例展示
論文標(biāo)題：Spatial CRISPR genomics identifies regulators of the tumor microenvironment
發(fā)表期刊：Cell
發(fā)表日期：2022年3月31日
該項(xiàng)研究結(jié)合運(yùn)用空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)與 Perturb-map 技術(shù)，對(duì) CRISPR 編輯后的**組織進(jìn)行了無(wú)偏性的分析。下方截圖展示了空間轉(zhuǎn)錄組對(duì) KP lesions 的空間區(qū)分，每個(gè)帶顏色的小點(diǎn)為空間轉(zhuǎn)錄組中直徑約 55μm 的圓點(diǎn)。
 
 
論文標(biāo)題：Mapping human haematopoietic stem cells from haemogenic endothelium to birth
發(fā)表期刊：Nautre
發(fā)表日期：2022年4月13日
該項(xiàng)研究結(jié)合運(yùn)用空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)染色成像，揭示了人類造血干細(xì)胞分化發(fā)育的全過(guò)程。下方截圖展示了空間轉(zhuǎn)錄組對(duì)多個(gè)不同基因的空間區(qū)分，每個(gè)帶顏色的小點(diǎn)為空間轉(zhuǎn)錄組中直徑約 55μm 的圓點(diǎn)，背景為 H&E 染色的成像結(jié)果。