华大 Stereo-Seq FF 空间转录组
华大 Stereo-Seq FF 空间转录组是同时以“纳米级分辨率”和“厘米级全景视场”实现“组织到数据 ”的整体解决方案。该方案利用带有空间坐标信息的含有Poly T的捕获探针,实现新鲜冷冻(Fresh Frozen, FF)样本组织细胞内的mRNA分子原位捕获,并通过空间条形码(Coordinate ID,CID)还原回空间位置,实现组织空间检测。其凭借卓越的捕获性能,通过快速简便的工作流程,可捕获到高水平基因数,轻松实现Cellbin分析;结合强大易用的分析工具,精细探索细胞基因表达时空规律。此外,用户可灵活选择同片细胞核或H&E染色,满足多样化的研究需求。传统 RNA-seq 会将整块组织研磨后检测,难以区分不同组织区域和细胞群落的表达差异。Stereo-Seq FF 能在保留组织空间结构的前提下获得接近单细胞尺度的转录组信息,适合研究组织微区、细胞邻域、发育轨迹、病灶边界及微环境异质性。

原理介绍
Stereo-Seq 芯片表面预先固定大量带有空间坐标信息的 DNA 纳米球探针。新鲜冰冻组织切片贴附到芯片后,组织中的 mRNA 在原位释放并被芯片探针捕获。 每个捕获探针包含空间条码与分子标识信息。經反转录、文库构建和高通量测序后,测序 reads 可根据空间条码回溯到芯片上的具体位置,从而重建基因在组织中的空间表达图谱。 相较于低分辨率空间转录组,Stereo-Seq 的空间捕获点更密集,能夠更精細地描绘组织微區边界、细胞群落分布与基因表达梯度;相较于原位面板技术,Stereo-Seq 更偏向全转录组层面的探索性研究。
文献案例
《Cell》发表的"Stereo-seq V2: Spatial mapping of total RNA on FFPE sections with high resolution",依托华大Stereo-seq V2 FFPE空间全转录组技术(随机引物捕获+热解交联),在单细胞分辨率下首次实现对福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)切片的全转录组(含mRNA、lncRNA及病原体RNA)原位空间解析,并可同步进行宿主-微生物共分析与BCR/TCR免疫克隆空间追踪,突破了传统poly(A)捕获对降解RNA和FFPE样本的限制。研究分别对保存1个月~9年、DV200低至18%的三阴性乳腺癌(TNBC)FFPE样本、结核分枝杆菌(Mtb)感染小鼠模型(1d、4w、8w肺组织)及人肺结核肺FFPE组织进行检测。在小鼠脑FFPE中鉴定出34种细胞类型;TNBC样本中检出1492个可变剪接事件及6q24-25扩增,精准划分癌区/免疫区/坏死区;Mtb模型中同步捕获菌转录本动态消长(4w达峰、8w下降)及宿主炎症-适应免疫模块转换,并在感染灶周边发现BCR克隆高频突变与亲和力成熟特征,人样本验证跨患者共享Mtb特异性BCR克隆。该研究建立了FFPE样本单细胞级空间全转录组分析新范式,为临床病理存档样本的重激活利用及感染、肿瘤微环境研究提供了可推广的技术与方法学模板。

实验流程
样本评估
严格确认组织类型、物种、研究目的、切片方向及具体重点观察区域,评估样本新鲜度与RNA完整性,明确空间分辨率需求与实施方案,制定检测计划。
冰冻包埋与切片
将新鲜组织快速冷冻并进行OCT包埋,制备厚度适宜、平整无皱褶的冰冻切片,精准贴合至Stereo-seq芯片捕获面,保证捕获效率。
组织染色与成像
对切片进行常规H&E或荧光染色,准确获取清晰的组织形态图像,用于后续空间定位、重点区域注释与细胞类型判别,保障分析可靠性。
透化与原位捕获
合理优化透化试剂浓度与时间,使细胞内RNA充分释放,并被芯片上带有空间坐标的条码探针原位稳定捕获与固定,确保空间信息完整保留。
反转录与文库构建
以捕获的RNA为模板完成cDNA合成与扩增,随后连接测序接头并引入样本标签序列,最终制备质检合格的测序文库用于正式上机测序。
测序与生信分析
完成高通量测序与下游数据质控、比对,构建空间表达矩阵,开展全面的聚类注释、差异分析及基因空间可视化展示,输出完整结题报告。
送样标准
离体30分钟内包埋,或速冻-80℃保存;
组织尺寸不应超过0.9 cm × 0.9 cm × 2 cm(长 × 宽 × 高),暨组织切片/芯片面积不应超过时空芯片总面积的80%;
交付内容
表达矩阵
空间 bin 級或细胞近似尺度的基因表达矩阵、空间坐标和基因检出信息。
质控结果
测序质量、比对率、基因數、UMI 數、组织覆盖率、空间捕获效果等。
基础分析
降维聚类、空间聚类、marker 基因、差异基因、功能富集分析。
空间可视化
组织形态疊加图、基因空间表达热图、区域分布图、空间差异图。
高级分析
细胞类型映射、空间邻域分析、发育/病理区域比较、与单细胞数据整合分析。
分析报告
完整项目报告、方法说明、核心图表、结果解读及可编辑结果文件。
常见问题
两者互补。Stereo-Seq 保留空间位置,单细胞测序在细胞类型解析上更深入;联合分析通常能获得更好的细胞注释和空间解釋效果。
反复冻融、RNA 降解严重、脂肪含量高、骨化严重、组织破碎或切片容易脫落的样本风险较高,建议提前评估。
