Visium空间基因表达解决方案价格

提供商：云准科技

服务名称：Visium空间基因表达解决方案

规格：Visium空间基因表达解决方案

细胞在组织样本中相对的位置关系对于理解疾病病理学至关重要。Visium空间基因表达解决方案不仅可以检测带有空间分辨的全转录组表达，同时还可以捕获相同组织切片中的组织学信息，并且可以将基因表达谱映射回组织原始的位置。该解决方案为癌症，免疫生理学，神经科学，发育生物学等领域的研究提供组织和基因表达复杂性的新视角。

Visium空间基因表达解决方案主要原理

用于文库构建的每张载玻片上有四个捕获区域(6.5x6.5mm)，每个捕获区域含有5000个被条形码标记的点(barcoded spots)，直径为55 μm，(两点之间中心的距离为100 μm)，每个点都有一个独特的条形码序列。当RNA从组织切片的细胞中释放出来后，迁移到每个点的RNA会被标记上相应的条形码序列，然后进行文库构建并进行测序。接下来，根据数据的条形码信息对数据进行分配，以确定哪些数据来自哪个位置。最终实现空间基因表达的可视化。

Visium空间基因表达解决方案工作流程

Visium空间基因表达解决方案研究领域

Visium空间基因表达解决方案技术优势

将空间分辨的全转录组分析与形态学背景相结合，补充单细胞基因表达在空间信息上的空白
通过绘制所有基因活动发生的位置，获得疾病复杂性的完整视图
通过无偏分析发现新的目标

Visium空间基因表达解决方案结果展示

A.对小鼠大脑切片进行H&E染色，成像，然后通过10x Genomics公司Visium空间基因表达解决方案工作流程进行处理;B.展示了含有 UMI计数的数据与组织空间位置的图像叠加;C.总基因计数;D.基于总差异表达基因的空间naÏve聚类(spatially naÏve clustering)。最右边显示了相比于其他细胞簇，在细胞簇4(绿色)中高表达的基因。

A.H&E染色小鼠冠状脑组织切片;基因 Selenow(B)和基因 Tmsb4x(C)的空间mRNA表达为大脑中已知的表达模式，主要在海马体中表达。图中结果显示了这两个基因在海马体中有显著表达，并且与已知的表达模式一致(注意:点大小不是按比例缩放)。

图小鼠脑组织3D 基因表达图谱展示

10x Genomics内部做的小鼠脑组织的分子图谱，共做了3只动物，75个区域，3万多个spot点，整合成小鼠脑组织的3D转录组表达，可以直观的看出在脑组织的哪些区域有哪些细胞类型和基因表达。

Visium空间基因表达解决方案服务内容

样本前处理：冰冻，包埋，切片
样本质检；RIN值检测，完整性检测
空间转录组制备：空间转录组通透时间优化；DMi8扫片成像；正式空间转录组RNA捕获，构建文库
文库质检：文库片段大小、浓度检测
测序分析：根据客户的需求确定测序数据量及定制分析内容

案例解析

本文的研究对象是皮肤鳞状细胞癌（cSCC），结合单细胞转录组测序、空间转录组及多路复用离子束成像技术（MIBI）技术，研究了人cSCC和配对的正常皮肤。发现cSCC有四个肿瘤细胞亚群，三个涵盖正常表皮状态的亚群，一个定位于纤维血管微环境的肿瘤特异性角质形成细胞亚群（TSK）。将单细胞和空间数据映射的配体-受体网络与特定细胞类型整合，揭示TSK是细胞间通讯的枢纽。观察到免疫抑制的多种特征，包括T调节细胞（Treg）与CD8 T细胞共定位于分隔的肿瘤基质中。最后，人类肿瘤异种移植物的单细胞表征和体内CRISPR筛选鉴定了肿瘤发生中起关键作用的特定肿瘤亚群富集基因网络。本研究分析了cSCC肿瘤和基质细胞亚群，它们相互作用的空间微环境，以及它们参与的癌症通讯基因网络。

空间基因表达技术：
采用异戊-烷/干冰对发育4.5-5，6.5，9周心脏组织进行冷冻，冷冻组织包埋在OCT中，分别切取4，6，9张，厚度为5 um组织切片贴在玻片上，而后组织切片进行苏木-精和伊-红染色（HE染色），以及明场显微镜成像，展现组织形态学。
随后，作者对组织透化时间进行优化，发现4.5-5，6.5，9周心脏组织最-优的透化时间分别是9，12，13min。根据最-优的透化时间，分别对组织进行透化，使组织释放出的mRNA分子与玻片上偶联的探针结合，而后进行反转录，cDNA的合成以及文库构建，拿到符合illumina测序的空间转录组文库。

10x Genomics 单细胞技术：
取6.5 PCW心脏组织消解成单细胞，重悬在HBSS+0.04%BSA中，采用10x Chromium平台，SC RNA-seq V2试剂对细胞进行标记，构建符合illumina测序的二代文库结构。每个细胞约测了77000 reads。

主要结果

本文作者采用空间转录组学对三个发育阶段的心脏组织进行研究。共获得了3115个spot的数据，过滤后每个spot检测到约1700个基因和3800个unique转录本(该数据每个spot约检测到30个细胞)。随后，对获得的三个发育阶段转录组数据进行降维分析，拿到基于基因表达的tSNE图谱，将基因表达图谱与HE染色结果map在一起，获得了心脏不同发育阶段具有空间位置的基因表达谱(如图所示)

图心脏三个发育时期，空间基因表达图谱

接着，作者对中期发育6.5周的心脏组织，进一步采用10x Genomics单细胞技术进行研究，获得了3717个单细胞转录谱，过滤后每个细胞获得2900个基因和11000个unique转录本。对获得的数据进行降维分析，根据marker基因，共鉴定出15个细胞群(如下图B所示)。在这15个细胞群中，有已知的心脏细胞类型，如心肌细胞，成纤维细胞，平滑肌和内皮细胞。此外，还检测了三种类型的心肌细胞，心脏神经嵴细胞，雪旺祖细胞，心外膜细胞。两种类型的内皮细胞，四种类型的成纤维细胞样细胞。同时，发现某些细胞簇只在心脏部位I中能够检测到(如下图展示的部位I)。这表明心脏上部组织细胞具有较高的多样性。