上海
撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
空間轉錄組學技術的最新進展使得能夠在完整組織中以空間分辨的方式對單個細胞進行基因表達譜分析，并識別出分子上不同的細胞類型和狀態，從而為組織和器官的分子與細胞結構提供了豐富的見解。目前已發展出兩大類空間轉錄組學方法，分別基于多重成像技術和下一代測序技術。基于成像的方法在單細胞和亞細胞水平上具有高空間分辨率，但通常僅限于檢測特定的一組基因；而基于測序的方法則可實現全轉錄組范圍的無靶向覆蓋，但空間分辨率較低，通常無法實現單細胞或亞細胞水平的測量。
因此，亟需實現高空間分辨率的全轉錄組譜分析。
2026 年 7 月 16 日，哈佛大學莊小威教授團隊在Cell期刊發表了題為：Whole-transcriptome-scale isoform-resolved spatial imaging of single cells in tissues 的研究論文。
該研究開發了RT&T-AMP-MERFISH技術，可實現組織中單細胞的全轉錄組尺度、異構體分辨的空間成像。
細胞和組織的功能源于眾多基因之間的復雜相互作用，而系統理解這些功能，需要對單細胞進行高空間分辨率的異構體分辨的轉錄組學（isoform-resolved transcriptomic）分析。異構體（isoform），即同一個基因通過可變剪接、可變轉錄起始位點或可變多聚腺苷酸化等機制產生的不同的 RNA 轉錄本。
在這項最新研究中，莊小威團隊開發了一種原位 RNA 擴增方法——RT&T-AMP，通過逆轉錄后轉錄，將單個轉錄本在內源性轉錄位點轉化為擴增子，并將其與MERFISH技術整合，以檢測短 RNA 序列，從而實現完整組織中單個細胞的全轉錄組尺度、異構體分辨的空間轉錄組學分析。MERFISH（Multiplexed Error-Robust Fluorescence In Situ Hybridization，多重抗錯熒光原位雜交）是莊小威團隊于 2015 年開發的一種單細胞空間轉錄組成像技術，能在保留組織原位空間信息的前提下，同時檢測單個細胞內數百至數千種 RNA 分子的拷貝數與亞細胞定位。
利用RT&T-AMP-MERFISH技術，研究團隊成像了小鼠大腦中約 33000 種不同的 RNA——包括約 23000 個基因和約 10000 個異構體。這些數據能夠系統性地分析區域和細胞類型特異性的基因表達程序，以及基于配體-受體的細胞間通訊。這些數據進一步揭示了眾多基因在異構體使用上的豐富空間多樣性和細胞類型特異性，以及特別富含異構體特異性的腦區結構。研究團隊預計該方法將廣泛應用于表征組織功能的分子和細胞基礎，開啟細胞和生物體生物學中此前無法觸及的發現。
該研究的亮點：
RT&T-AMP-MERFISH 可實現異構體分辨的全轉錄組尺度成像；
在大腦的單個細胞中，對約 23000個基因和約 10000 個異構體成像；
全轉錄組成像揭示空間基因程序與細胞間通訊；
異構體分辨的成像揭示了區域和細胞類型特異性的異構體使用情況。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00747-6
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
