科研助力｜ 空转+空代，“1+1＞2”的科学逻辑

★ 空间代谢组是通过质谱成像（Mass spectrometry image，MSI）技术发展而来，它结合了质谱分析及二维空间成像，实现不同组织器官中的代谢物进行定性、定量、定位三个维度的分析。

★ 空间转录组测序技术是一种结合了基因表达数据和细胞在组织中的空间位置信息的技术，实现空间分辨率的基因表达检测，并以可视化的结果呈现，为我们理解细胞如何在不同组织环境中相互作用和功能发挥提供了新的视角。

★ 空间转录组与空间代谢组的联合分析，核心是通过整合“基因表达指令”与“代谢物功能执行”的空间维度信息，突破单一组学在解析生物过程时的局限性，多组学数据可以相互验证，减少单一组学带来的假阳性，还可以弥补单一组学数据分析时数据缺失、噪音等因素带来的分析困惑，也更有利于对科学问题进行系统生物学的研究。通过感兴趣区域划分、联合组学空间聚类、基因表达和代谢物丰度相关性、代谢通路富集等个性化手段，建立这两个组学数据联系，能更系统地解析基因功能和代谢调控机制全貌，实现从 “基因层面的潜在调控” 到 “代谢层面的实际功能” 的完整链路解析。

★“真”单细胞纯净信息：无RNA透化扩散污染，还原细胞真实纯净信息

★ 实验&分析双友好：无需组织透化和复杂算法，实现同一组织切片基因表达和空间信息共检测

★ 高灵敏度检测：细胞捕获高达6w+，Gene中位值近2000，近似单细胞转录组水平

★ 数据整合兼容广：轻松整合已有单细胞&空间数据

肿瘤研究：解决肿瘤微环境的“代谢-基因协同机制“

思考：肿瘤细胞如何通过基因调控适应 “缺氧、营养匮乏” 的微环境？

联合分析可发现：在复杂的肿瘤微环境中连贯地识别细胞类型和分布，并且免疫细胞主导的“肿瘤-正常界面”区域，肿瘤细胞与邻近组织接触，具有明显的转录特征和显著的免疫代谢改变^【1】。

神经科学：揭示“神经突触-代谢”的功能关联

思考：受损大脑中复杂的转录及代谢调剂机制？

联合分析可发现：在脑损伤样本中通过空间代谢组学发现了异质性的代谢物，通过对空间代谢组数据分为高PC区和低PC区，并将区域映射到空间转录组数据上（几乎相同空间位置），发现区域间的差异基因主要富集于减少的突触和神经元突起，即脂质过氧化可能对突触的形成和神经元的发育有影响。同时使用代谢物相关基因进行验证，比如SLC5A11、S1PR5和SEPTIN4的在重度TBI组表达量增加。上调的基因富集在醚脂代谢和组氨酸代谢，而下调的基因富集在突触、神经元细胞体和ATP活性等通路。通过以上富集结果，证明这些差异基因主要富集的通路与空间代谢组结果相当一致^【2】。

临床诊断：实现“精准区域诊断”

思考：如何区分 “肿瘤原位灶” 与 “癌前病变”（二者形态相似，传统病理难区分）？

联合分析可发现：长链羟基化硫脂，特别是C24:0（OH）和C24:1（OH）种，在IPMN和PDAC肿瘤上皮中选择性富集。综合ST分析证实，参与硫脂生物合成的同源转录物，包括UGT8、Gal3St1和FA2H，与硫脂富集区域共定位；与非癌区相比，在PDAC转录组数据集中，UGT8和FA2H的转录水平也有选择性地富集，肿瘤UGT8的升高预示着较差的总生存期，胰腺囊性癌前病变的早期代谢改变可通过浸润性瘤变持续存在。靶向硫脂生物合成可能是癌症拦截的一个可行的弱点^【3】。