基于微流控的低成本空间转录组测序方法

空间转录组学技术是揭示组织精细解剖位置的组学工具。基于高通量测序的空间转录组学技术具有检测结果无偏移、使用门槛低等优势。目前，科学家开发了多种技术构建条形码RNA捕获阵列，然而难以实现成本、探针编码复杂度、基因捕获灵敏度和空间分辨率之间的平衡关系。

近日，吉林大学张俊虎、梁重阳团队在预印本bioRxiv上发表了题为“Well-ST-seq: cost-effective spatial transcriptomics at cellular level and high RNA capture efficiency”的文章，报道了一种低成本、细胞分辨率水平、高RNA捕获效率的空间转录组测序（ST-seq）方法。

该技术将带有高密度活性基团的微珠排列于微井阵列，再采用微流控技术对微珠阵列进行编码，生成高密度的RNA捕获探针，其灵敏度可达3896 UMIs/10微米。该探针阵列制备全程未用到大型精密仪器，具有小型化、低成本优势，构建成本约为1.21美元/mm²。

Well-ST-seq技术概述

此外，该技术空间分辨率由微孔道及微井阵列尺寸控制，可实现10微米分辨率的空间转录组测序。

通过Well-ST-seq-10 μm绘制小鼠海马的高空间分辨率图谱

为了验证Well-ST-seq在高分辨率空间转录组测序方面的灵活性，研究团队制作了10 μm分辨率的微通道和微孔阵列，并选择小鼠大脑的海马区域进行组织切片。Well-ST-10 μm和Well-ST-20 μm数据中标记基因的空间表达图谱显示出了高度的一致性。Well-ST-10 μm检测到的标记基因表达与Allen小鼠脑图谱（AMBA）的ISH数据一致，进一步验证了Well-ST-seq的准确性。

而与Well-ST-seq-20 μm数据相比，Well-ST-seq-10 μm生成的空间地图显示出更详细的解剖形态，与组织切片的HE染色图像一致；与基于ABMA注释结果的解剖学定义的脑区很好地对应，并且集群的标记基因表现出差异表达模式。结果表明，Well-ST-seq能够进行高分辨率的空间转录组学分析。

总而言之，该技术为空间单细胞转录组测序提供了低成本的解决方案，且实现了高灵敏度、分辨率、可伸缩性以及与现有数据库的兼容性，是一种高效、经济、便利的原位捕获和分析方法，为空间转录组学研究开辟了新的可能性。




审核编辑：刘清