【声明】本文仅为科研文献和技术方法介绍不涉及疾病诊断、治疗建议、疗效预测、用药指导或临床决策。在复杂组织微环境研究中仅依赖单一维度的分子信息往往难以完整呈现组织结构与细胞互作的全貌。发育中的食管组织包含上皮、间质、神经、血管等多个 compartments其细胞组成和空间排布随时间发生剧烈变化。如何在同一组织背景下同时获取基因表达的空间分布与蛋白层面的功能状态是当前空间多组学研究的重要方向。近期发表于Developmental Cell的一项研究系统描绘了人食管从E45至E132的时空发育图谱。研究团队采用Visium空间转录组技术对食管上皮和间质的基因表达进行了组织原位定位分析同时利用CODEX 42-plex超多重蛋白成像技术在蛋白层面对同一发育过程进行观察。通过整合这两种空间组学手段研究者不仅描绘了基因表达的空间地图还进一步在单细胞分辨率下确认了关键蛋白标志物在组织中的精确分布。Visium空间转录组在该研究中发挥了重要的区域定位作用帮助研究者识别了上皮形态发生过程中不同基因模块的空间分布规律以及间质细胞围绕上皮形成的同心层结构。然而基因转录水平与功能性蛋白表达之间存在一定的差异且Visium的检测分辨率在区分单细胞级别的蛋白状态和精细细胞邻域方面存在局限。此时PCF原文使用CODEX技术所代表的单细胞组织原位空间蛋白组学方法能够通过多重抗体panel直接检测组织切片中的蛋白表达。例如研究通过PCF观察到基底细胞BC标志物KRT5和KRT15的蛋白表达集中在靠近基底膜的区域而上皮祖细胞Epi_PG则呈现NCAM1和GAT6的蛋白共表达特征。这些蛋白层观察为空间转录组提示的表达区域提供了更具体的细胞身份和状态信息。从科研设计角度而言这种联合策略特别适合需要同时回答表达在哪里和蛋白是否存在、细胞处于什么状态的课题。在该文献中Visium提示了间质围绕上皮形成分层结构而PCF进一步确认Fib_1POSTN紧邻上皮基底膜Fib_2DCN位于中间层平滑肌和Cajal间质细胞分布于外层。这种从转录层到蛋白层的递进观察为理解发育中的细胞互作提供了更完整的空间多组学线索可作为后续组织工程和发育生物学研究的实验设计参考。空间转录组与组织原位空间蛋白组学并非重复检测而是从转录层和蛋白层分别提供组织微环境研究线索。对于复杂三维组织的发育研究而言PCF与空间转录组的联合有助于将基因表达地图转化为更具体的蛋白功能观察为机制假设生成和后续实验设计提供多维度参考。【说明】本文仅为科研技术方法介绍不涉及疾病诊断、治疗建议、疗效预测、用药指导或临床决策。文中提及的研究发现均来自学术文献相关分析结果需结合更多实验和研究进一步验证不构成任何医疗意见。【参考文献】Yang Y, McCullough CG, Seninge L, et al. A spatiotemporal and machine-learning platform facilitates the manufacturing of hPSC-derived esophageal mucosa. Developmental Cell. 2025;60(9):1359-1376. 从Visium到CODEX：空间转录组与PCF联合如何解析发育组织微环境
【声明】本文仅为科研文献和技术方法介绍不涉及疾病诊断、治疗建议、疗效预测、用药指导或临床决策。在复杂组织微环境研究中仅依赖单一维度的分子信息往往难以完整呈现组织结构与细胞互作的全貌。发育中的食管组织包含上皮、间质、神经、血管等多个 compartments其细胞组成和空间排布随时间发生剧烈变化。如何在同一组织背景下同时获取基因表达的空间分布与蛋白层面的功能状态是当前空间多组学研究的重要方向。近期发表于Developmental Cell的一项研究系统描绘了人食管从E45至E132的时空发育图谱。研究团队采用Visium空间转录组技术对食管上皮和间质的基因表达进行了组织原位定位分析同时利用CODEX 42-plex超多重蛋白成像技术在蛋白层面对同一发育过程进行观察。通过整合这两种空间组学手段研究者不仅描绘了基因表达的空间地图还进一步在单细胞分辨率下确认了关键蛋白标志物在组织中的精确分布。Visium空间转录组在该研究中发挥了重要的区域定位作用帮助研究者识别了上皮形态发生过程中不同基因模块的空间分布规律以及间质细胞围绕上皮形成的同心层结构。然而基因转录水平与功能性蛋白表达之间存在一定的差异且Visium的检测分辨率在区分单细胞级别的蛋白状态和精细细胞邻域方面存在局限。此时PCF原文使用CODEX技术所代表的单细胞组织原位空间蛋白组学方法能够通过多重抗体panel直接检测组织切片中的蛋白表达。例如研究通过PCF观察到基底细胞BC标志物KRT5和KRT15的蛋白表达集中在靠近基底膜的区域而上皮祖细胞Epi_PG则呈现NCAM1和GAT6的蛋白共表达特征。这些蛋白层观察为空间转录组提示的表达区域提供了更具体的细胞身份和状态信息。从科研设计角度而言这种联合策略特别适合需要同时回答表达在哪里和蛋白是否存在、细胞处于什么状态的课题。在该文献中Visium提示了间质围绕上皮形成分层结构而PCF进一步确认Fib_1POSTN紧邻上皮基底膜Fib_2DCN位于中间层平滑肌和Cajal间质细胞分布于外层。这种从转录层到蛋白层的递进观察为理解发育中的细胞互作提供了更完整的空间多组学线索可作为后续组织工程和发育生物学研究的实验设计参考。空间转录组与组织原位空间蛋白组学并非重复检测而是从转录层和蛋白层分别提供组织微环境研究线索。对于复杂三维组织的发育研究而言PCF与空间转录组的联合有助于将基因表达地图转化为更具体的蛋白功能观察为机制假设生成和后续实验设计提供多维度参考。【说明】本文仅为科研技术方法介绍不涉及疾病诊断、治疗建议、疗效预测、用药指导或临床决策。文中提及的研究发现均来自学术文献相关分析结果需结合更多实验和研究进一步验证不构成任何医疗意见。【参考文献】Yang Y, McCullough CG, Seninge L, et al. A spatiotemporal and machine-learning platform facilitates the manufacturing of hPSC-derived esophageal mucosa. Developmental Cell. 2025;60(9):1359-1376.