单细胞转录组+空间转录组联合应用，1+1>2

单细胞转录组（Single-cell RNA-sequencing，scRNA-seq）是一项在单细胞水平上分析基因表达的技术，它允许研究者直接分析单个细胞中的RNA表达谱，揭示细胞内群体异质性、定义细胞类型、细胞状态和细胞的动态转变。

空间转录组（Spatial transcriptomics，ST）是一种新兴的高通量基因组学技术，旨在研究组织和器官中基因表达的空间分布。与传统的转录组分析不同，空间转录组能够将基因表达信息与细胞在组织中的具体位置相结合，从而揭示细胞类型的分布、细胞亚群的空间组织以及细胞间的相互作用。

简单来说，单细胞转录组为我们提供了细胞的“身份”，而空间转录组则告诉我们这些细胞在“哪里”以及它们如何“互动”。利用单细胞转录组和空间转录组这两把“利器”进行联合分析，可以产生1+1远大于2的效果。接下来，我们来看看相关的研究文章吧！

• 样本：8例原发性CRC、5例oCRC（卵巢转移）、2例lCRC（肝脏转移）、7例邻近正常组织和7例外周血单核细胞（PBMC），共29例样本。

• 研究路线：

• 主要研究内容：

该研究通过scRNA-seq和空间转录组（ST）分析，揭示了结直肠癌中异质性癌症干细胞样细胞（CSCs）及其器官特异性转移的机制。研究发现，表达蛋白酪氨酸磷酸酶受体型O（PTPRO）和毛刺状样2（ASCL2）的干细胞样细胞簇是CRC转移的元凶，这些细胞簇包含不同的亚群，显示出对肝脏或卵巢转移的偏好。研究还发现，这些干细胞样细胞与癌症相关成纤维细胞（CAFs）和内皮细胞通过DLL4-NOTCH信号通路相互作用，从而促进从原发CRC到卵巢的转移。此外，研究还探讨了卵巢转移微环境中的代谢特征，发现肌成纤维细胞为癌细胞提供谷氨酰胺并促进代谢重编程，这可能对癌细胞在卵巢中的定位和发育至关重要。这些发现为理解结直肠癌的器官特异性转移提供了重要的理论基础，并可能对CRC的研究、实践或政策产生影响。

图1.人类CRC中的单细胞转录组学景观

图2.器官特异性CRC转移中CRC干细胞的异质性

• 样本：接受光栓塞手术组和假手术对照组的两组小鼠的梗死周边区域

• 研究路线：

• 主要研究内容：

本研究利用空间转录组学和scRNA-seq技术对缺血性脑卒中小鼠模型的大脑进行了深入分析，揭示了脑卒中后神经炎症反应中的关键分子和细胞变化。研究发现，脑卒中后，小胶质细胞和巨噬细胞作为主要的galectins信号通路来源，其中LGALS9-CD44信号通路在卒中后的细胞间通信中起到重要作用。研究还发现，通过外泌体介导的LGALS9传递可以改善卒中小鼠的长期功能恢复，而Cd44的敲低则部分逆转了这些治疗效果，影响少突胶质细胞的分化和髓鞘再生。此外，研究还创建了一个在线平台（strokemap.cn），用于探索脑卒中后大脑中的细胞异质性和基因表达的空间特征，为未来的脑卒中研究和治疗提供了宝贵的资源和靶点。

图3.脑卒中后小鼠缺血半球的空间转录组学分析

图4.梗死周围区域的单细胞空间结构

• 样本：来自HNSCC患者5个肿瘤组织和5个配对的邻近正常组织

• 研究路线：

• 主要研究内容：

本文的主要研究内容是关于头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）中癌症相关成纤维细胞（CAF）亚群对CD8⁺ T细胞浸润和抗肿瘤活性的影响。研究通过空间转录组和scRNA-seq技术，揭示了特定的CAF亚群与CD8⁺ T细胞浸润限制和功能障碍相关。这些CAFs表达高水平的CXCL9、CXCL10、CXCL12和MHC-I分子，并且富含半乳糖结合蛋白-9（Gal9）。研究发现，MHC-IhiGal9⁺ CAFs的比例与TCF1⁺GZMK⁺ CD8⁺ T细胞亚群的丰度呈负相关，表明这些CAFs可能通过Gal9诱导CD8⁺ T细胞功能障碍，减少肿瘤浸润的TCF1⁺CD8⁺ T细胞的比例。研究结果推进了对CAFs在癌症免疫逃逸中精确作用的理解，并为HNSCC更有效的免疫疗法铺平了道路。

图5.HNSCC肿瘤和邻近组织的成纤维细胞的全局分析

通过单细胞转录组（scRNA-seq）和空间转录组（ST）技术的联合应用，我们能够深入理解细胞的分子特性及其在组织中的空间分布，从而揭示细胞异质性、细胞间相互作用以及它们在疾病中的作用。如有相关技术需求，欢迎联系我们。祝大家科研顺利，发文就发CNS~

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