生物学研究为何需要空间分析？
单细胞生物学已被证明在表征正常组织和病变组织的基本组成单元方面发挥重要作用。如今，空间生物学通过揭示这些细胞组成单元的结构，进一步推动了我们对组织的了解。无论是绘制组织图谱、定位稀有细胞类型、观察细胞间相互作用、追踪细胞信号网络，还是揭示生物标志物，来看看空间基因表达和空间蛋白质组学如何为您对复杂细胞组织系统的探索研究赋予更深层次的生物学意义。
空间基因表达（或空间转录组学）是指映射到组织切片中的特定位置的全转录组或靶向基因表达的定量读数，也是一种在原生组织背景下了解细胞组成和活性的强大方法。
空间转录组学可以通过基于新一代测序的方法实现，这种方法在全转录组水平上将mRNA映射到组织中，然后进行体外测序。我们的Visium空间平台就采用了这种方法。空间转录组学也可以通过基于成像的方法实现，这些方法对成百上千条mRNA进行原位成像，通常被称为基于显微镜的空间方法。我们的Xenium原位分析平台就采用了这种方法。空间基因表达读数可与同一张组织切片中的组织学染色或免疫荧光蛋白质检测结果相结合，加深对组织复杂性的了解。
空间转录组学技术可通过几个关键指标进行评估，比如空间生物学的分辨率、基因多重性（检测到的基因数量）以及基因检出的灵敏度（准确检测转录本的线性动态范围）。10x Genomics的空间工具经过优化，能够以超高的多重性和灵敏度提供组织复杂性方面的可靠见解，让您对结果充满信心，并深入了解每个样本。
空间转录组学的力量
这些高影响力的出版物可帮助您发现空间转录组学的潜能，包括它如何增加单细胞研究项目的深度。
人类尸检多发性硬化症大脑，颈脊髓；小鼠大脑；Xenium原位分析
Kukanja P, et al. Cellular architecture of evolving neuroinflammatory lesions and multiple sclerosis pathology. Cell 187: 1990–2009.e19 (2024). doi: 10.1016/j.cell.2024.02.030
人类肝癌；Visium空间分析
Zhang S, et al. Spatial transcriptomics analysis of neoadjuvant cabozantinib and nivolumab in advanced hepatocellular carcinoma identifies independent mechanisms of resistance and recurrence. Genome Medicine 15: 72 (2023). doi: 10.1186/s13073-023-01218-y
人类胎儿肺组织；Xenium原位分析，Visium CytAssist
Quach H, et al. Early human fetal lung atlas reveals the temporal dynamics of epithelial cell plasticity. Nat Commun 15: 5898 (2024). doi: 10.1038/s41467-024-50281-5
犬的心脏和静脉；Visium空间分析
Michaud M, et al. Early injury landscape in vein harvest by single-cell and spatial transcriptomics. Circ Res 135: 110–134 (2024). doi: 10.1161/CIRCRESAHA.123.323939
双空间平台强强联合
高清晰度的全转录组空间发现。
通过超精准的单细胞空间成像，表征多达5,000个基因。
空间数据分析
通过直观探索Visium空间基因表达和Xenium原位分析的数据，加速空间发现。
将原始测序数据转化成与明场和荧光显微镜图像对齐的基因表达数据。
只需点击几下，即可对数千个空间可变基因进行可视化和探索。
在组织背景下探索基因表达簇，按照区域和形态来定义细胞类型或基因特征。
与Xenium仪器运行的同时进行机载分析，缩短数据探索的时间。
对每张组织切片中的全部数据进行直观可视化，无需生物信息学经验。
以亚细胞分辨率将组织内的特定转录本精准定位到细胞和细胞核中。
久经考验的结果
视频
文献
常见问题
Visium空间分析与多种组织和物种兼容，具体取决于您选择的特定分析。Visium空间基因表达适用于新鲜冷冻组织，它采用了基于poly(A)的捕获方法，因此与物种无关。Visium CytAssist空间基因表达是一种基于探针的检测，能够分析人类或小鼠样本的新鲜冷冻、固定冷冻和福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织切片。此外，Visium HD目前与人类或小鼠的FFPE组织兼容，但我们计划未来将样本范围扩大到其他组织条件。
Xenium原位分析目前与人类或小鼠的新鲜冷冻或FFPE组织切片兼容。您还可以构建一个完全定制的基因组合，用于不同的物种。
您可以在我们的支持网站上找到Visium HD组织制备（及其他Visium分析的链接）和Xenium组织制备的更多资源。
Visium和Xenium分析均采用通用的样本制备流程进行了优化，该流程已在多种组织类型上得到了验证。不过，样本固定和包埋的制备过程因组织类型而异。FFPE样本是Visium空间分析和Xenium原位分析支持的起始样本类型，一般来说，在制备FFPE样本时，我们建议尽量缩短组织切片和固定之间的时间，以便维持组织结构并避免RNA降解。在处理新鲜样本时需要特别小心，并优化固定前的储存条件。此外，我们建议在使用FFPE组织块开始Visium或Xenium实验之前，先检测该样本的RNA质量。您可以在我们的 [知识库文章中]找到更详细的建议。(https://kb.10xgenomics.com/hc/en-us/articles/20341339898253-Do-you-have-tips-and-tricks-for-pre-fixation-tissue-handling-for-Xenium).
没错，Visium和Xenium分析均与H&E染色和免疫荧光染色兼容，前者可提供基于图像的组织形态学读数，而后者可提供有限的蛋白表达读数。
此外，Xenium原位分析的多模态细胞分割是一种多组织染料混合物，可为自动化细胞分割提供起始数据，具体包括标记细胞膜和细胞内部的抗体染料，以及DAPI细胞核标记。在对Xenium运行产生的转录组数据进行形态学映射时，这种染色流程能够提高准确性。
可以，对于Visium和Xenium分析，您都可以在同一张组织切片上进行蛋白质分析，以便实现空间多组学。不过，不同平台的流程有所不同。
对于包括Visium HD在内的所有Visium分析，您可以选择在运行分析前对组织切片进行H&E染色或免疫荧光（IF）染色。因此，IF染色实现了蛋白质共检测，下游可将荧光显微镜图像与空间基因表达数据相叠加进行可视化。此外，您还可以选择Visium CytAssist空间基因和蛋白质表达试剂盒，利用预先验证过的抗体组合来研究单张组织切片上的蛋白质和RNA。
对于Xenium分析，您可在Xenium工作流程的最后进行H&E染色和IF染色。
Visium提供两种类型的软件，可帮助您分析数据：Space Ranger和Loupe Browser。Space Ranger这款分析软件能够自动将空间基因表达信息与组织图像相叠加，鉴定出转录图谱相似的条形码方块集合。之后，您可以利用可视化软件Loupe Browser以交互方式探索实验结果。Space Ranger和Loupe Browser可以从10x Genomics支持网站上免费下载。
此外，10x Genomics的空间数据输出也与第三方工具兼容，这类工具正在不断开发中。
此外，10x Genomics的空间数据输出也与第三方工具兼容，这类工具正在不断开发中。