基于测序的空间组学技术成功实现高质量和高分辨空间转录组和蛋白组的测序

单细胞测序技术之后的又一生物技术研究热点，可以弥补单细胞测序技术无法获取细胞空间分布信息的缺陷。

该技术成功实现了高质量、高分辨率的空间转录组和蛋白质组测序，最高精度可达10 μm组织胚胎切片，已非常接近单细胞水平。

耶鲁大学生物医学工程系、耶鲁大学癌症中心和干细胞中心教授樊荣为该论文的通讯作者，博士后刘洋、杨明宇和邓艳祥为该论文的共同

DBiT-seq的实验设计思路和过程。

在生物体中，细胞不是单独存在的，而是不断受到周围环境的影响。 单细胞测序技术大大提高了我们对细胞个体差异的认识，但同时也存在无法获取细胞空间分布信息的缺点。

基于测序的空间转录组技术于 2016 年由瑞典皇家理工学院的一位教授首次发表。 随后，Slide-seq、HDST等空间转录组技术相继发表。 然而，DBiT-seq的设计思路与上述技术有本质区别。 因为以上技术都是基于探针将RNA抓取到固定的底物上，然后进行反转录等后续实验，而DBiT-seq是一种在细胞内实现反转录的技术，因此有助于维护高数据质量，同时实现高精度。 在 10 μm 的最高检测精度下，DBiT-seq 能够在小鼠胚胎组织中检测到总共 22,969 个基因，每个数据点平均检测到 2,068 个基因。   DBiT-seq还实现了同时对22种蛋白质进行测序检测。

DBiT-seq 使用微流控技术实现组织切片的空间组学测序（转录组和蛋白质组）。 它主要是根据两种编码来实现细胞空间位置的定位：**种编码是通过细胞内RNA逆转录成cDNA来实现的； 第二种编码是通过DNA连接酶实现的。 目前经过两次编码，可以实现2500个数据点的检测。 同时，数据点更多、吞吐量更高的技术也在开发中。

小鼠胚胎头部区域的 DBiT-seq 空间转录组和蛋白质组测序（25 μm 分辨率）。

小鼠胚胎组织用于演示 DBiT-seq 的技术细节。 利用DBiT-seq，范榕团队成功完成了小鼠胚胎的空间组学测序，首次实现了两个组学（转录组和蛋白质组）的空间比对。 同时，通过对胚胎眼睛的分析，最高精度10μm，发现眼睛周围有单层黑色素细胞。 而且，测序结果可以直接与单细胞测序数据结合组织胚胎切片，实现细胞类型的精准定义。

DBiT-seq 小鼠胚胎眼睛区域的空间转录组学和蛋白质组学测序（10 μm 分辨率），以及单细胞数据的综合分析。

DBiT-seq 是一种新的空间组学技术，不需要像传统技术那样释放 mRNA，并且与流行的福尔马林固定组织修剪物兼容。 而且该技术所需设备简单，便于科研人员操作实施。   DBiT-seq 也有一些需要改进的地方。 首先是分辨率需要进一步提高，比如到亚细胞水平； 二是需要增加码数，才能实现更大区域的检测。 据悉，更多的空间组学技术还在进一步研发中。