十二月高分文献速递|空间转录组系列-技术前沿-资讯-生物在线

十二月高分文献速递|空间转录组系列

作者:上海伯豪生物技术有限公司 2026-01-15T00:00 (访问量:826)

为帮忙大家更快了解最新科研进展,掌握科研热点,扩展科研思路,伯豪生物特此推出最新高分文献速递系列推文。本期是2025年12月最新发表的空间转录组相关高分文献集萃!

 

01 高分文献一

标题:Nature biotechnology:基于成像的空间转录组学数据集评估与可重复性的标准化指标

文章标题:Standardized metrics for assessment and reproducibility of imaging-based spatial transcriptomics datasets

期刊: Nature biotechnology

影响因子:41.7

文章摘要:空间转录组学缺乏标准化指标来评估不同研究中心基于成像的原位杂交技术。本研究通过集中制片技术,从全球多个研究中心的六种组织类型中生成了空间基准(ST)数据集,并在Xenium和CosMx平台上进行分析。选择这两个平台是基于其广泛应用性和独特的化学特性。我们评估了可重复性、灵敏度、动态范围、信噪比、假阳性率、细胞类型注释以及与单细胞分析的一致性。本研究提供了ST标准化操作流程(STSOPs)和开源软件SpatialQM,可实现所有技术指标的样本评估及细胞注释的直接填补。生成的基于成像的空间转录组学数据存储库包含254个空间谱,通过基于网络的应用程序整合了公开和新生成的ST数据集,使用户数据能够与大量基于成像的数据集进行分析和比较。最后,建立了最佳实践和评估指标,用于评估和整合单细胞成像多组学数据至空间转录组学和空间蛋白质组学。

Xenium和CosMx平台数据比较

 

02 高分文献二

标题:Molecular cancer-癌症免疫调节中的肠道微生物代谢物

文章标题:Gut microbial metabolites in cancer immunomodulation

期刊:Molecular cancer

影响因子:41.7

文章摘要:肠道微生物群产生的代谢物正逐渐成为系统性远程免疫调节因子,能够调控组织间的肿瘤免疫反应。通过整合短链脂肪酸、色氨酸衍生物、次级胆汁酸、多胺及其他代谢物的证据,我们提出了一种代谢物-免疫通路-癌症框架,将受体介导的信号传导、表观遗传重塑和代谢重编程与情境依赖的双向免疫效应联系起来。值得注意的是,除G蛋白偶联受体/芳烃受体通路外,所选微生物小分子代谢物还是非常规T细胞的真正T细胞受体配体,直接塑造组织驻留免疫微环境和肿瘤微环境,补充了我们框架中的受体信号传导和表观遗传程序。我们阐明了这些代谢物如何重新校准肿瘤免疫微环境——调节抗原呈递、T细胞效应功能与耗竭、调节性T细胞活性及髓系极化——并解释了为何同一代谢物会根据配体-受体配对、剂量和组织微环境的不同,既可能增强免疫监视也可能巩固免疫抑制。通过比较肿瘤类型特异性模式(如结直肠癌、肝癌、肺癌、乳腺癌和前列腺癌),我们突出了共同的调控回路和器官特异性差异。从方法论层面,我们阐述了单细胞与空间多组学、成像质谱技术及功能生物传感器如何实现人类肿瘤中代谢物暴露与免疫细胞状态的协同定位,为生物标志物发现提供可操作性基础。针对低生物量肿瘤组织中瘤内微生物群信号的持续争议,我们重点研究可量化、可空间定位且具有药理学可操作性的代谢物-受体通路,通过微生物相关分子模式/易位作为比较基准,判断何时应优先将化学信号作为干预靶点。最后,我们评估了精准干预途径——包括粪便微生物移植、理性细菌联合体、工程微生物及纳米颗粒介导的代谢物递送——并提出将代谢物/受体特征与适配递送方式相匹配的分层规则。通过绘制组织特异性代谢物-免疫回路并将其嵌入稳健的生物标志物框架,微生物代谢物可能从相关性标志物转变为治疗靶点和工具,从而提升癌症免疫治疗的疗效与持久性。

肠道微生物代谢物通过多机制途径影响肿瘤免疫

 

03 高分文献三

标题:Cancer cell:肿瘤起始干细胞通过精细调控中性粒细胞的可塑性来塑造保护性微环境

文章标题:Tumor-Initiating Stem Cells Fine-tune the Plasticity of Neutrophils to Sculpt a Protective Niche

期刊:Cancer cell

影响因子:44.5

文章摘要:肿瘤相关中性粒细胞(TANs)的异质性特征已被学界认知,但其不同细胞状态的形成机制、动态演变、分布规律及对癌症免疫治疗效果的影响仍不明确。通过单细胞RNA测序、空间转录组学分析和基因操作技术,我们发现抗PD-L1+CD40激动剂免疫治疗可诱导TANs产生干扰素应答,使其在鳞状细胞癌(SCCs)中恢复抗肿瘤活性。与之相反,位于肿瘤-间质界面的TANs则能维持其免疫抑制状态。值得注意的是,我们在肿瘤-间质界面发现了一组SOX2高表达的肿瘤起始干细胞(tSCs),这些细胞通过上调脂肪酸去饱和酶1(Fads1)生成花生四烯酸(AA)。这一tSCs特异性通路增强了TANs中前列腺素E2(PGE2)信号传导,从而破坏干扰素应答并阻碍其抗肿瘤功能。通过精细调控中性粒细胞的可塑性,tSCs塑造了中性粒细胞的异质性特征,并构建了保护性微环境以抵御免疫治疗,进而驱动癌症复发。

摘要图

 

04 高分文献四

标题:Nature - 发育中人类生殖道的时空细胞图谱

文章标题:Spatiotemporal cellular map of the developing human reproductive tract

期刊:Nature

影响因子:48.5

文章摘要:人类生殖道对物种延续和整体健康至关重要。其发育过程涉及性别特化、组织模式形成和形态发生等复杂机制,这些机制的破坏可导致终身性问题,包括不育症1-5。本文通过构建人类生殖道产前发育的单细胞及空间多组学图谱,提供了超越小规模器官聚焦研究的深入见解。我们描述了生殖器官性别二态性的潜在调控因子,并鉴定出参与苗勒管出现与退化及阴茎尿道管化的未知基因。通过整合组织学特征与基因表达及染色质可及性数据,我们明确了可能参与苗勒管与沃尔夫管区域化的转录因子及信号事件。我们还阐明了HOX基因组在不同生殖器官中的建立机制,并发现输卵管与附睾的吻侧间充质中胸段HOX基因表达增加。研究进一步表明,输卵管与附睾的上皮区域化(可能参与精子成熟与获能)是在发育过程中建立的。相比之下,子宫颈管上皮区域化则需要后续事件的参与。最后,基于单细胞数据和胎儿来源的类器官,我们发现胎儿子宫上皮对雌激素模拟内分泌干扰物具有易感性。通过在细胞水平上绘制性别特异性生殖道区域化与分化的图谱,本研究为发育性生殖障碍的病因及潜在治疗提供了重要见解。

摘要图

 

05 高分文献五

标题:Cell -共价抗癌药物在哺乳动物全身的细胞靶点定位

文章标题:Mapping cellular targets of covalent cancer drugs in the entire mammalian body

期刊:Cell

影响因子:42.5

文章摘要:随着我们对生物系统的理解达到单细胞和高空间分辨率,药理学方法必须匹配这种精确度以理解药物作用。这一需求对于目前重新进入癌症治疗阶段的靶向共价抑制剂尤为重要。通过利用点击反应的独特动力学特性,我们开发了体积清除辅助组织点击化学(vCATCH),实现了在三维(3D)哺乳动物体内进行深度且均匀的点击标记。通过简单的被动孵育步骤,vCATCH可在整个成年小鼠体内提供细胞分辨率的药物成像。我们将vCATCH与基于水凝胶的三维成像溶剂清除器官强化(HYBRiD)成像技术及虚拟现实相结合,可视化并量化了两种临床抗癌药物阿法替尼和伊布替尼的体内靶点,这些靶点重现了其已知的药理学分布,并揭示了可能与脱靶效应相关的、此前未报道的组织和细胞类型参与。vCATCH为全身体系提供了无偏倚的平台,可在前所未有的规模和精度下绘制共价药物结合图谱。

摘要图

 

06 高分文献六

标题:Cell -肝脏对慢性代谢应激的适应性改变促进肿瘤发生

文章标题:Hepatic adaptation to chronic metabolic stress primes tumorigenesis

期刊:Cell

影响因子:42.5

文章摘要:在慢性应激状态下,细胞必须同时维持组织功能与自身存活。肝细胞承担着代谢、合成及解毒功能,但长期营养失衡可诱导肝细胞死亡并诱发代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH,原称NASH)。尽管既往研究已明确应激诱导肝细胞死亡的驱动因素,但慢性应激对存活细胞的功能影响仍不明确。通过跨物种纵向单细胞多组学分析,我们发现持续应激会驱动非转化肝细胞中预后性发育及癌症相关程序,同时降低其成熟功能特性。通过构建整合性计算方法,我们鉴定并实验验证了干扰肝细胞功能平衡、应激下增殖增强及直接启动未来肿瘤发生的主调控因子。通过对人类组织微阵列空间转录组学进行地理回归分析,我们揭示了空间结构化的多细胞群落及调控应激反应的信号互作网络。本研究阐明了细胞早期应对慢性应激的机制如何为未来肿瘤发生及结局奠定基础,将多种细胞功能障碍模式统一于核心可干预机制之下。

摘要图

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