10X Visium HD 空间转录组
10x Visium HD空间转录组技术是10x Genomics推出的新一代高通量空间组学技术,在传统Visium基础上实现空间分辨率的跨越式提升,核心依托高密度捕获位点设计,可在保留组织形态完整性的前提下,以接近单细胞的分辨率同步获取全转录组表达谱与空间定位信息,精准捕捉细胞间的近距离互作与微环境功能分区。 作为空间转录组技术的升级迭代方案,Visium HD打破了常规Visium“斑点级”分辨率的局限,将捕获位点密度提升数倍,同时兼容新鲜冷冻组织与FFPE组织,兼顾全转录组覆盖能力与高分辨率优势。该技术完美适配肿瘤微环境精细解析、神经环路定位、发育动态追踪等对分辨率要求极高的研究场景,可精准识别功能生态位(niche)、细胞间空间共定位关系,为揭示组织复杂调控机制、挖掘临床精准标志物提供更深度的空间分子证据。

原理介绍
10x Visium HD空间转录组技术延续“空间条形码标记-原位捕获-高通量测序”核心逻辑,通过捕获芯片的高密度设计与优化的探针体系实现分辨率突破,核心原理如下: 采用超高密度空间条形码芯片,捕获位点间距大幅缩小,单个捕获位点对应的组织区域显著小于常规Visium,可更精准地对应局部细胞群体,实现接近单细胞水平的空间定位。将组织切片铺展于芯片后,经透化处理释放mRNA,mRNA与邻近捕获位点的特异性探针结合,每个分子被赋予专属空间条形码,精准锁定其原始位置。 针对FFPE样本,技术同步优化了RNA修复体系与探针结合效率,可有效应对低质量RNA的解析需求。捕获后的RNA经逆转录、扩增与文库构建,通过高通量测序获得带空间坐标的测序数据。结合生物信息学分析与细胞分割算法,将测序reads映射回组织坐标,叠加H&E染色图像,生成高分辨率“形态-分子-空间”三位一体图谱,精准区分混合细胞区域的基因表达差异,解析细胞间的空间调控关系。
文献案例
《Nature Genetics》发表的前列腺空间转录组学研究,依托10x Visium HD联合单细胞多组学技术,构建了首个成年人前列腺超高分辨率空间转录组图谱,精准解析了前列腺不同区域的细胞组成与功能调控网络,为前列腺疾病机制研究提供了全新视角。研究采集4例患者前列腺外周带、移行带和中央带样本,通过Visium HD技术绘制全转录组空间图谱,结合单细胞测序数据实现细胞类型的精准定位与注释。结果显示,Visium HD可清晰区分前列腺腺上皮细胞、间质细胞及免疫细胞的精细分布,在腺体周围区域识别出特异性富集的成纤维细胞亚群,其基因表达模式与腺体功能维持密切相关。 进一步通过高分辨率空间分析,明确了激素调控基因在不同腺体区域的梯度表达模式,以及免疫细胞与上皮细胞的近距离互作特征,揭示了前列腺组织功能分区的分子基础。该研究证实了Visium HD在精细组织微环境解析中的优势,为前列腺癌等疾病的早期诊断与靶向治疗提供了精准的空间分子靶点。

送样标准
厚度5μm的冷冻切片,≥3张/份,置于防脱载玻片上;-80°C密封保存,干冰运输,避免反复冻融;取材后30分钟内完成冷冻,无冰晶损伤,确保组织形态完整,注明组织部位及冷冻方式。
石蜡块体积≥0.3cm×0.3cm×0.2cm,切片厚度5μm,≥5张/份;常温运输石蜡块,切片密封冷藏运输;固定时间控制在6-24小时,保存时间不超过5年,避免坏死面积>20%,确保高分辨率解析所需的细胞密度。
优先选取包含肿瘤核心区、浸润边界、癌旁正常组织的完整样本;注明肿瘤类型、分期、治疗史,避免机械损伤;FFPE样本需提供病理分级报告,新鲜样本需4小时内完成冷冻处理。
新鲜组织取材后快速冷冻(神经组织避免机械牵拉),切片厚度5μm,-80°C保存干冰运输;FFPE样本严格控制固定条件,防止组织自溶,注明功能分区信息,便于精准注释。
体积≥0.2cm×0.2cm×0.1cm,置于专用保存液中4°C运输或冷冻处理;注明样本稀缺性,可提供2-3张切片,附带详细取材位置说明,便于针对性捕获目标区域。
交付内容
原始测序数据
Fastq格式原始测序reads、空间条形码分配统计、测序质量控制报告(GC含量、重复率)及高分辨率位点信号强度分析数据。
数据分析报告
涵盖超高分辨率基因表达空间图谱、细胞类型精细定位结果、差异表达基因(火山图/热图)、功能生态位识别、细胞间空间互作分析及可视化结果解读。
常见问题
①严格控制样本质量,确保组织切片厚度均匀(5μm)、无褶皱脱片,避免细胞损伤;②优化透化时间,平衡RNA释放与组织形态保留,提升捕获效率;③结合单细胞测序数据进行交叉验证,优化细胞类型注释与空间定位结果;④采用专业高分辨率分析算法,减少数据偏差,确保结果可重复。
①优先选取保存时间≤3年、固定充分(6-24小时)的样本,减少RNA降解与交联修饰;②优化脱蜡与RNA修复流程,采用技术专属修复体系,最大化恢复RNA活性;③避免选取坏死面积过大或间质成分过多的样本,确保目标区域细胞密度,保障高分辨率解析效果。
①借助专业空间分析工具(如HEARTSVG算法)进行空间可变基因筛选与聚类,提升分析效率;②结合组织病理图像进行精准配准,将分子数据与形态特征深度关联;③可与单细胞转录组、蛋白质组数据联动,构建“分子-细胞-空间”多维度调控网络,挖掘数据核心价值。
