NATURE 子刊 | 美国约翰霍普金斯大学：空间转录组学使全基因组的表达成为可能 (1区 IF 7.16)
编译：冬日暖阳，编辑：十九、江舜尧。
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美国约翰霍普金斯大学医学院K. R. Maynard等人于2019年8月23日在医学国际权威期刊Neuropsychopharmacology在线发表题为《Spatial transcriptomics: putting genome-wide expression on the map》的文章。研究将空间转录组数据与sc/snRNA-seq数据整合在一起，可以在解剖尺度上分析现有数据集，从而更好地了解人脑发育和精神疾病间特定细胞类型的转录谱。
目前研究人员正在对神经发育和神经精神疾病中人脑转录组的变化进行全面表征。尽管利用RNA-seq已经确定了许多与精神疾病相关的分子机制，但是对均质后的脑组织分析掩盖了特定细胞类型内和不同细胞类型之间的异质性。单细胞（sc）和单核（sn）检测方法被用于表征组成大脑的细胞类型，揭示了不同细胞群体的转录谱。但是，这些方法仍然需要组织解离，不能解析细胞的空间环境。但是根据神经解剖学和细胞结构组织研究基因表达对解析分子和遗传的关联至关重要，将组织从周围的空间环境中移除则难以分析基因表达梯度。
空间转录组学依赖于检查完整组织切片中数百个靶基因位置的技术，如原位测序和荧光原位杂交的技术，通过使用锁式探针或条形码策略结合顺序的探测以及成像切片，目前在小鼠大脑的单个细胞中实现了高水平的多路复用。但是，无论是哪种方法，由于同时检测数百个转录本导致荧光重叠，从而给显微镜和计算带来重大挑战。目前已经有Slide-seq和SPATiAL转录组学等技术用于空间转录组学。这些快速发展的空间转录组学技术为空间表达图谱与sc/sn RNA-seq数据的关联提供了可能，从而为现有数据集增加了解剖学尺寸，并进一步定义人脑中的细胞类型。重要的是，这些空间转录组学方法可以捕获组织水平snRNA-seq遗漏的细胞质和神经突起中的基因表达（图1）。全基因组关联分析（GWAS）信号优先富含突触神经毡，突触的mRNA被认为与精神疾病的遗传风险密切相关，因此空间转录组对细胞质和神经突起中的基因表达的捕获尤为重要。
文章重要图片说明
图1 | 人脑中细胞类型特异性基因表达的空间分辨。匀浆组织包含不同的细胞类型，具有不同的空间位置。空间转录方法，例如SPATiAL，使用微阵列点样芯片可以标记完整组织中cDNA的空间位置，从而使基因的表达被映射回组织学图像（即特定皮层）。并行sc/sn RNA-seq可以对匀浆组织中分离得到的单个细胞中进行准确的基因表达分析。