重构生命微观尺度的空间维度————多场景空间组学技术平台

技术支持范围

技术优势

技术应用：赋能多领域创新研究

➽ 肿瘤生物学

• 肿瘤微环境的空间解构：精准绘制肿瘤内癌细胞、免疫细胞、基质细胞等亚群的空间分布模式及细胞间互作网络。

• 免疫治疗响应机制研究：定位免疫检查点分子（如 PD-L1）的空间表达域，挖掘预测治疗响应的新型生物标志物。

• 肿瘤异质性与转移路径：解析原发灶与转移灶的空间克隆演化关系，揭示转移关键调控机制。

➽ 发育生物学

• 胚胎发育的时空图谱构建：解析胚胎器官发生过程中细胞命运决定的空间调控机制，定位关键驱动基因的表达域。

• 类器官模型的空间验证：在空间维度对比类器官与原代组织的结构及基因表达一致性，优化模型构建体系。

➽ 神经科学

• 脑区功能的精细解析：绘制大脑功能分区的细胞类型组成及基因表达边界，揭示脑区协同作用的分子基础。

• 神经退行性疾病机制：研究阿尔茨海默病、帕金森病等病理过程中，异常蛋白沉积与周边神经细胞反应的时空动态关联。

➽ 免疫与感染疾病

• 感染应答的空间动态：定位病原体定植区域，解析宿主免疫细胞浸润的时空模式及抗感染分子机制。

• 自身免疫病的病灶解析：揭示病变组织中免疫细胞异常激活的空间特征及分子调控网络。

案例展示：技术驱动的科研突破

哺乳动物肾脏发育的高分辨率时空转录图谱

• 发表期刊：创新
• 发表时间：2025年4月
• 影响因子：33.2

➽ 研究背景

哺乳动物器官在发育过程中经历复杂的结构演变，而成熟器官则维持结构稳态。肾脏作为结构高度复杂的器官，其发育过程中的细胞类型分布、空间结构建立及细胞间通讯机制尚不明确。传统上认为肾脏仅分为皮质和髓质两层结构，但该研究通过高清时空转录组技术，揭示了更为复杂的多层结构形成过程。

➽ 空间转录组研究成果

研究利用高分辨率空间转录组技术（hdST-seq），结合自主开发的算法，系统解析了小鼠肾脏从胚胎期到成年期的细胞类型分布与细胞间通讯动态，主要发现包括：

1. 肾脏发育具有五层结构，而非传统的“皮质-髓质”两层结构；
2. 识别出40个与细胞迁移相关的配体-受体对，揭示细胞间通讯在结构建立中的关键作用；
3. Efna5-Epha4信号通路调控髓质成纤维细胞的迁移与髓质分层；
4. Fzd4介导的Wnt信号对亨利氏袢U形结构的形成至关重要；
5. 发现新型LoH细胞类型（mLoh），与血压调控相关；
6. 成年肾脏中仅保留3对迁移相关通讯，结构稳定为四层，无前体细胞存在。

➽ 总结

本研究首次构建了哺乳动物肾脏发育的高清时空转录组图谱，揭示了细胞间通讯在器官结构建立与稳态维持中的核心作用，为理解肾脏发育机制、先天性肾病（如肾积水）的成因提供了新视角，也为未来器官再生策略的开发奠定了理论基础。

服务流程：从样本到洞察的全链条支持

结果展示

➽ 空间组的细胞分类注释图

➽ 空间特异表达基因分析图

➽空间组学细胞图谱

➽ 细胞间信号通路的时空动态与定位图谱

➽ 基因表达空间定位图谱