空間轉(zhuǎn)錄組結(jié)合單細胞轉(zhuǎn)錄組分析(hot)

追熱點,好嗎坪稽?當然好曼玩,只要有足夠的基金鳞骤,熱點還是比較容易發(fā)大文章的,但是需要注意黍判,測序前還是應該有合理豫尽,目的明確的課題設計!(目前空間轉(zhuǎn)錄組測序就一個字貴!貴!貴!)

Nature Methods 將空間轉(zhuǎn)錄組?評選為2020年度技術(shù)顷帖,注定了空間轉(zhuǎn)錄組會成為未來幾年的研究熱點美旧。

Fig 1

空間轉(zhuǎn)錄組,顧名思義包含了細胞的空間信息和細胞的轉(zhuǎn)錄表達信息窟她。相比單純的單細胞轉(zhuǎn)錄組測序陈症,空間轉(zhuǎn)錄組保留了組織中細胞的位置信息,利于分析不同區(qū)域的細胞構(gòu)成震糖,以及識別不同區(qū)域的差異基因录肯。但是技術(shù)受限,目前空間轉(zhuǎn)錄組很難達到單細胞水平吊说,往往一個spot中包含了1-10個細胞论咏,這就會導致每個spot嚴格來說是一個小的bulk測序,如果spot包含多個不同細胞類型的細胞颁井,導致spot基因表達特征會丟失厅贪。


Fig 2. 10x?Genomics Visium空間轉(zhuǎn)錄組建庫流程

如圖提供了10X 空轉(zhuǎn)測序方案,我們可以看到一張 slide 有 4 個捕獲區(qū)域雅宾,也就是說可以處理 4 張冷凍切片养涮,每個捕獲區(qū)域包含了5000個spots,因此我們每張切片最多獲得不超過5000個spots的基因表達信息眉抬。

空間轉(zhuǎn)錄組分析贯吓,我們可以把每個spots 當作一個細胞,這樣蜀变,單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析流程就可以直接用于空間轉(zhuǎn)錄組分析悄谐。通過對空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進行降維聚類,我們可以把spots分為不同的簇库北,分類結(jié)果映射到冷凍切片上爬舰,我們可以直觀看到切片的區(qū)域信息。


Fig 3

Seurat提供了10X空間轉(zhuǎn)錄組分析流程(https://satijalab.org/seurat/articles/spatial_vignette.html)寒瓦。具體的組織切片區(qū)域識別可參考艾倫大腦圖集ABA(在大腦單細胞情屹, 空間轉(zhuǎn)錄組研究中的應用)(http://www.reibang.com/p/5d087fffeb35)

這兒,我們可以明顯的看到杂腰,spots主要是以區(qū)域進行分類屁商,而組織包含的細胞類型信息無法獲得的。

這也是為何我們在空間轉(zhuǎn)錄組中需要單細胞轉(zhuǎn)錄組的原因。

單細胞轉(zhuǎn)錄組可以精確的提供組織的細胞類型信息蜡镶,這可以為判斷空間轉(zhuǎn)錄組的細胞類型提供參照。目前很多算法出現(xiàn)(如MIA),可以根據(jù)單細胞提供的細胞類別信息恤筛,判斷每個spot最可能的細胞類型官还。


Fig 4

例如,通過結(jié)合單細胞cortex的單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)集毒坛,使用seurat提供的‘a(chǎn)nchor’-based 方法望伦,我們可以把單細胞細胞類別標簽映射到空間切片spots上。如圖 Fig 4煎殷,大腦皮層最外層L1最可能是Astro細胞屯伞,第L2/L3層是單細胞識別到的L2/3 IT細胞。

因此豪直,我們可以為每個區(qū)域的每個spot打上細胞類別標簽劣摇。反之,我們可以發(fā)現(xiàn)單細胞數(shù)據(jù)中的細胞來源于組織的具體哪個區(qū)域弓乙。這將為研究細胞分化末融,細胞通訊提供最直觀的信息。

總之暇韧,我認為空間轉(zhuǎn)錄組提供的空間信息勾习,可以為單細胞轉(zhuǎn)錄組中細胞的來源空間位置提供空間參照,而單細胞轉(zhuǎn)錄組細胞類別信息可以解決空間轉(zhuǎn)錄組不是單細胞精度的問題懈玻。兩種技術(shù)結(jié)合分析巧婶,將獲得更多可靠,有意義的結(jié)果涂乌。

目前艺栈,一些文章也使用了這兩種前沿技術(shù)綜合分析÷钐龋《Cell》上發(fā)表的《Multimodal Analysis of Composition and Spatial Architecture in Human Squamous Cell Carcinoma》眼滤,使用了10x Genomics單細胞轉(zhuǎn)錄組測序和Visium空間基因表達解決方案,分析了cSCC腫瘤和基質(zhì)細胞亞群历涝,它們相互作用的空間微環(huán)境诅需,以及它們參與的癌癥通訊基因網(wǎng)絡。(內(nèi)容可查看文章https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867420306723


Fig 5

如圖Fig 5荧库,首先測序了10個皮膚鱗癌病人的樣本堰塌,和對應的正常樣本;然后用單細胞RNA-seq方法對單個細胞的RNA進行分析分衫;接著用空間轉(zhuǎn)錄組方法场刑,對組織的空間表達模式進行分析;最后用MIBI蚪战,也就是多重離子束成像進行分析牵现,也就是對選定的蛋白質(zhì)做空間表達分析铐懊。

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市瞎疼,隨后出現(xiàn)的幾起案子科乎,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖贼急,帶你破解...
    沈念sama閱讀 216,324評論 6 498
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件茅茂,死亡現(xiàn)場離奇詭異,居然都是意外死亡太抓,警方通過查閱死者的電腦和手機空闲,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 92,356評論 3 392
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來走敌,“玉大人碴倾,你說我怎么就攤上這事』诔#” “怎么了影斑?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 162,328評論 0 353
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長机打。 經(jīng)常有香客問我矫户,道長,這世上最難降的妖魔是什么残邀? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,147評論 1 292
  • 正文 為了忘掉前任皆辽,我火速辦了婚禮,結(jié)果婚禮上芥挣,老公的妹妹穿的比我還像新娘驱闷。我一直安慰自己,他們只是感情好空免,可當我...
    茶點故事閱讀 67,160評論 6 388
  • 文/花漫 我一把揭開白布空另。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般蹋砚。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪扼菠。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 51,115評論 1 296
  • 那天坝咐,我揣著相機與錄音循榆,去河邊找鬼。 笑死墨坚,一個胖子當著我的面吹牛秧饮,可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 40,025評論 3 417
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼盗尸,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼柑船!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起振劳,我...
    開封第一講書人閱讀 38,867評論 0 274
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤椎组,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后历恐,有當?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,307評論 1 310
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡专筷,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 37,528評論 2 332
  • 正文 我和宋清朗相戀三年弱贼,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片磷蛹。...
    茶點故事閱讀 39,688評論 1 348
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡吮旅,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出味咳,到底是詐尸還是另有隱情庇勃,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 35,409評論 5 343
  • 正文 年R本政府宣布槽驶,位于F島的核電站责嚷,受9級特大地震影響,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏掂铐。R本人自食惡果不足惜罕拂,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 41,001評論 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望全陨。 院中可真熱鬧爆班,春花似錦、人聲如沸辱姨。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,657評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽雨涛。三九已至枢舶,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間镜悉,已是汗流浹背祟辟。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 32,811評論 1 268
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留侣肄,地道東北人旧困。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 47,685評論 2 368
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親吼具。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子僚纷,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 44,573評論 2 353

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容