大腦的定型空間結構既漂亮又與它的功能有根本關系熊杨,從大體形態(tài)延伸到單個神經(jīng)元的類型,其中軀體的位置荡碾、樹突結構和軸突投射決定了它們在功能回路中的角色荡澎。我們對組成大腦的細胞類型的理解正在迅速加快均践,特別是受到單細胞轉錄組學的最新進展的推動。然而摩幔,了解大腦功能彤委、發(fā)育和疾病需要將分子細胞類型與形態(tài)、生理和行為相關聯(lián)系起來热鞍。新興的空間解析轉錄組學方法有望通過定位組織中分子定義的細胞類型葫慎,同時檢測形態(tài)、活性或連通性來填補這一空白薇宠。在這里偷办,我們回顧了空間轉錄方法的要求,以實現(xiàn)這些目標澄港,考慮未來的挑戰(zhàn)椒涯,并描述了前景廣闊的應用。
在健康和疾病組織中轉錄組細胞類型的空間定位回梧。(A)單細胞轉錄組分析涉及組織解離废岂、單細胞分離和RNA-seq,以產(chǎn)生細胞類型的分子分類狱意。不同的組合基因板可以被識別出來湖苞,足以區(qū)分不同的類型∠甓冢基于這些基因面板的多路RNA smFISH可用于繪制轉錄組細胞類型的空間位置和比例财骨。(B)空間分布表型可能與人類疾病有關。
多路RNA smFISH應用于研究細胞表型與轉錄組細胞類型的對應關系藏姐。在體外或體內(nèi)試驗后隆箩,通過使用空間轉錄組進行事后分析,可以識別轉錄組細胞類型的形態(tài)羔杨、生理捌臊、連接和功能特性。
空間分辨轉錄組學通過多輪探測兜材、成像和剝離來實現(xiàn)高水平的多路復用理澎。在添加smFISH中,在每一輪中使用少量的光譜分辨探針护姆。seqFISH使用時間條形碼矾端,其中所有周期的信號組合是針對每個目標的。MERFISH使用錯誤修正的條形碼來減少正負假信號的影響卵皂。原位測序使用掛鎖探針靶向特定mrna秩铆,在原位合成cDNA并進行滾圈擴增,然后通過結扎進行測序。FISSEQ使用了類似的原理殴玛,但是以一種無偏見的方式對RNA進行反向轉錄捅膘。