最新单细胞/亚细胞分辨率的空间组学技术盘点
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发布时间:2024-10-16 13:38
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时间:2024-11-18 16:24
空间组学技术近年来在生命科学研究中崭露头角,2020年被Nature Methods评选为年度技术,2022年更是备受瞩目。这些技术的迭代和进步为理解生物分子机制、疾病进程及药物作用机制提供了强有力的数据基础。如今,空间/原位技术百花齐放,本文将对最新的空间组学技术进行一次全面梳理。
空间组学技术主要分为两大类:一是基于探针或抗体的靶向显微成像技术,如IMC、MERSCOPE、Xenium、Codex等,这类技术适用于细胞状态和功能的鉴定;二是全转录组空间分析技术,如Slide-seqV2、Stereo-Seq和VisiumHD等,适用于全面解析组织结构。这些技术通过不同的方法实现RNA和蛋白的多轮检测,如荧光标记和多轮染色,或者通过测序构建像素化平面,捕捉组织分子信息。
自2010年以来,超分辨率技术不断涌现,如图A所示,每年的新技术数量不断增加。而图B和图C则展示了技术类型、目标分子检测以及分辨率和标记物数量的对比。例如,10x Genomics Xenium采用mFISH技术,分辨率高达50纳米,可检测上千个基因;Akoya的PhenoCycler则同时检测RNA和蛋白,蛋白检测能力达100个。
在数据整合和验证方面,已有多种参考数据源可供利用,如GeoMx空间器官图谱、Vizgen小鼠肝脏图谱以及多个组织数据集。同时,HPA人类蛋白质图谱、HCA人类细胞图谱和Tabula Sapiens等提供了丰富的空间组学图谱资源。
对于软件和分析流程,空间组学数据的可视化和整合分析已成为关键,目前市面上已有多款专业软件支持。这些软件涵盖了从单细胞分割到多组学数据分析的各个环节。详细信息可参考《Spatial omics technologies at multimodal and single cell/subcellular level》一文。