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空间多组学联合分析
产品介绍
空间转录组和空间代谢组两者联合，可以揭示基因表达和代谢过程在空间上的变化，快速筛选出可能与表型变化相关的通路。这有助于深入理解细胞内各种生物过程的动态性和复杂性，揭示细胞功能和疾病发展的机制，开发新的治疗策略和药物靶点等。
产品应用
临床疾病研究：肿瘤异质性、肿瘤亚型分类、疾病预测和诊断等；
药物研究：药理和毒性机制、药代动力学、药效评价和质控等；
动物研究：动物生长发育、营养和健康、毒理研究等；
植物研究：天然产物研究、抗逆胁迫研究、作物改良研究等。
分析流程
仪器平台/技术参数
AFADESI离子源，Thermo Scientific Orbitrap平台
stereo-seq芯片，DNBSEQ测序平台
项目执行周期
15个工作日起
案例一：空间多组学揭示了胃癌中细胞特异性代谢重塑和相互作用[1]
研究思路：绘制肿瘤代谢重塑及其与周围非肿瘤细胞的空间串扰图谱，有助于制定先进的治疗策略。对胃腺癌患者的相邻冷冻癌组织切片进行空间代谢组（AFADESI）、空间脂质组（MALDI）和空间转录组分析，从而提供跨肿瘤和周围正常细胞的空间代谢物、脂质和基因表达模式图谱。
主要结论：空间多组学揭示了肿瘤内异质性。通过整合差异表达的代谢物、脂质、基因及其空间特征来构建代谢组 - 转录组关联网络，发现肿瘤或周围正常组织中代谢物与基因表达之间的空间关系。胃癌中肿瘤相关的代谢重塑，精氨酸和脯氨酸代谢失调，脂质合成和代谢重编程。谷氨酰胺在肿瘤组织内被过度利用，其含量在瘤周淋巴组织中也显著减少。肿瘤微环境中组胺表达低、免疫细胞缺乏浸润可能是免疫系统无法抑制胃癌生长的另一个原因。胃癌中上调脂质、脂质合成相关酶基因和转录调节基因的空间分辨表征再次证明，肿瘤细胞必须重塑其脂质合成和代谢途径的调控和功能特性，以维持细胞活性。
图1 空间分辨的多组学突出了胃癌中细胞特异性代谢重塑和相互作用
案例二：整合空间转录组和空间代谢组研究揭示人类脑损伤的代谢异质性[2]
研究思路：创伤性脑损伤（Traumatic Brain Injury, TBI）是一个重大的医疗和社会问题，它会导致神经元损伤和代谢紊乱。空间多组学技术的发展为理解脑组织中基因表达和代谢物的空间分布提供了新的视角。该研究从六名因脑损伤而接受手术的患者中收集了脑组织样本，这些样本用于空间转录组和空间代谢组分析。
研究结果：研究发现人脑损伤后存在空间异质性，包括脂质过氧化区域，类似于脑中受损的神经元。代谢物与基因表达关联研究揭示了代谢变化与局部基因表达之间的联系，特别是发现了肌醇和磷酸肌醇的不平衡以及相关的空间标记。研究比较了中度和重度脑损伤患者的空间转录组模式，发现它们在转录组模式和代谢过程中存在差异。并识别了与脂质过氧化、肌醇代谢和神经元损失相关的特定基因和代谢物，例如SLC5A3、SLC5A11、S1PR5和SEPTIN4。研究数据表明，与中度脑损伤患者相比，重度脑损伤患者具有更高的脂质过氧化和肌醇水平，这可能导致对综合治疗的响应较差。
图2 SLC5A3、SLC5A11 与 TBI 代谢物之间的关联
参考文献
[1] Sun C, et al. Spatially resolved multi-omics highlights cell-specific metabolic remodeling and interactions in gastric cancer. Nature Communications. 2023.
[2] Ping Z, et al. Integrated spatial transcriptome and metabolism study reveals metabolic heterogeneity in human injured brain. Cell Reports Medicine. 2023.
典型结果展示
样本尺寸：不应超过 0.9 cm x 0.9 cm x 2 cm（厚度），组织切片 / 芯片面积不应超过 80%，组织厚度 >5 mm。
样本包埋：新鲜组织离体 30 分钟内，使用 Leica OCT 包埋，包埋块厚度 <2 cm。
组织包埋视频：https://stomics.tech/col113/606
注意：在样本制备及送样时，除考虑自身项目需求外，需要考虑寄送样本是否可满足消耗量需要。通常情况下，尺寸较大且无精细切面要求的组织，需额外准备至少 1 个备份样本。尺寸小或者全切样本，需额外准备至少 2 个备份样本。
Q1：做空间代谢组和空间转录组联合分析，样本需要包埋吗？
A1：样本需要包埋，组织样本需要在离体 30 分钟内包埋，推荐使用Leica OCT包埋剂。
Q2：不是相邻切片样本可用于空间多组学关联吗？
A2：空间多组学关联分析通常适用于相邻的样本。对于非相邻的样本，由于切片之间可能存在较大的差异，这可能会影响空间信息的准确性和数据的可比性。因此，不推荐使用非相邻切片的样本进行空间多组学关联分析。
