肌萎缩性侧索硬化症分子病理的空间转录组学

 “ 空间转录组是今年非常流行的新高通量技术,其优势是可以获得组织基因表达的空间特异性。空间转录组或许是今后五到十年生命科学进行高通量研究的主要手段。
目前空间转录组学的研究极少,本期我们选择了一篇空间转录组的研究文章。该文章发表于Science,IF=41.037。

      在多细胞生物中,单个细胞的基因表达严格按特定的时间和空间顺序发生,即基因表达具有时间特异性和空间特异性。时间特异性可以通过对不同时间点的样本取材,使用单细胞转录组测序技术来解析时间维度上细胞类型和基因表达模式。空间特异性信息则相对较难获得。常规转录组测序和单细胞转录组测序都难以还原细胞所处的原始位置信息。传统的原位杂交技术又很难实现高通量检测。
      2019年,空间基因表达解决方案(Visium Spatial Gene Expression Solution)横空出世。通过对完整的组织横切面进行测序,空间转录组学可以测量完整组织切片的总mRNA,将总mRNA的空间信息与形态学内容相结合,并绘制所有基因表达发生的位置,获得疾病复杂而完整的基因表达图谱。在确定不同细胞群的同时保留空间位置,为细胞功能、表型和组织微环境中位置的关系提供了重要信息。
应用:

基本原理:

常见图片:

SpaceRanger分析结果

每个探针区域UMI数统计

单个切片基因表达分布图形化展示

切片探针位点聚类

 

聚类结果在切片探针位置分布展示

结论一:肌萎缩性侧索硬化症分子病理的空间转录组学

       肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)的瘫痪是由运动神经元退化导致的骨骼肌失神经引起的。运动神经元和神经胶质之间的相互作用导致了运动神经元的丢失,但是在完整的脊髓组织中驱动这些过程的分子事件的时空顺序仍然知之甚少。在这里,作者使用空间转录组学来获得疾病过程中小鼠脊髓的基因表达量,以及肌萎缩性脊髓侧索硬化症患者死后组织的基因表达量,以描述肌萎缩性脊髓侧索硬化症的潜在分子机制。通过识别通路动力学,在早期区分小胶质细胞和星形胶质细胞种群的区域差异,并识别小鼠ALS模型和人类死后脊髓之间共享的几个转录通路的扰动。

Figure 1

目前空间转录组学的研究较少,且还不需要3组对照取p值,如果资金充足,不妨尝试一些新技术,可以让你轻松的冲高分。
      
原文:Spatiotemporal dynamics of molecular pathology in amyotrophic lateral sclerosis.
杂志:Science,IF=41.037.
Pubmed:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30948552/?from_single_result=Spatiotemporal+dynamics+of+molecular+pathology+in+amyotrophic+lateral+sclerosis.
DOI:10.1126/science.aav9776.
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