空间转录组和空间蛋白组结合获得空间表型的更多发现

单细胞空间分析的发展历程

 

大量检测方法如RNA测序和质谱检测了底物中的平均RNA和蛋白质丰度。这些方法对研究群体水平的多样性是有用的，但不能告诉我们单个细胞表型细胞不能单独生存。

• 检测分析物的丰富度 

• 研究群体的多样性

 

单细胞分析技术，如流式细胞术和单细胞测序，可以提供样品更高分辨率的图像。通过捕获单个细胞中的RNA和/或蛋白表达，我们可以对所有不同的细胞类型和功能状态进行分类，以研究细胞水平的多样性。然而，这种方法不能描述细胞间的空间组织和相互作用。

• 检测分析物的丰富度 

• 研究群体的多样性

• 区分细胞类型和功能状态

 

 

空间生物学为单细胞分析增加了另一个维度。空间环境对于理解细胞如何组织和在组织景观中如何驱动疾病进展和对治疗的反应至关重要。通过单细胞分辨率全组织切片成像，多重成像所展示的空间表型揭示了这些空间关系和相互作用。

• 检测分析物的丰富度 

• 研究群体的多样性

• 区分细胞类型和功能状态

• 描述细胞如何组织及相互关系

 

空间表型的互补分析方法

空间转录组揭示细胞状态

转录组分析，即对样本中RNA转录本的调查，是发现研究的有力工具。随着新一代测序技术的出现，我们现在可以用RNA-seq分析整个转录组，单细胞RNA测序方法已经使分析单个细胞中的基因表达成为可能。

 

空间转录组学是一种新兴的方法，可以量化组织切片中的转录组，在保留空间环境的同时进行细胞状态分析。然而，目前的空间转录组学方法提供了高水平的多重分析，然而单细胞分析只能依赖于兴趣区域或基于斑点的捕获方法。未来基于成像的方法所提供的真正单细胞分辨率的方法可能会弥补这一差距。分析数百到数千份转录本的能力使空间转录组学成为发现和高度互补空间蛋白质组学的强大工具。

 

空间蛋白组学揭示细胞表型

蛋白是所有细胞的功能分子，并最终是几乎所有生物过程的效应器。因此，绝大多数药物的靶点是蛋白，这使得蛋白生物标记物在开发治疗和诊断工具方面特别有用。

 

虽然复杂的转录组学方法已经被证明对发现研究非常有效，但蛋白组学正在迎头赶上。空间蛋白组学是对蛋白及其在组织内的定位和动态的大规模分析。基于图像的空间蛋白组学方法能够以单细胞分辨率对整个组织切片上的40多个蛋白质标记进行定量和空间分析。

 

空间多组学方法将单细胞空间蛋白组数据与单细胞空间转录组数据整合在一起，为组织生物学提供了更全面的见解，并发现了新的生物标志物特征。