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Seq-Scope-eXpanded:突破光学极限的超高分辨率空间组学技术

2026-04-11 13:01 Jae-Ho Lee, et al. Nature Communications 阅读 0
核心摘要: 研究团队开发了Seq-Scope-eXpanded(SS-eXpanded)技术,通过结合扩增显微镜与高通量测序,成功突破了传统光学显微镜的衍射极限。该方法实现了亚细胞水平的空间转录组分析,能够精确解析细胞内部的分子空间分布。这一技术创新为深入理解复杂组织中细胞异质性、细胞器功能及分子相互作用提供了强有力的工具,标志着空间组学进入了纳米级解析的新时代。

在空间组学领域,如何在高通量测序的同时保持极高的空间分辨率,一直是生物医学研究的重大挑战。近日,研究人员在《Nature Communications》上发表了名为Seq-Scope-eXpanded (SS-eXpanded)的创新技术,该技术巧妙地将扩增显微镜(Expansion Microscopy, ExM)Seq-Scope空间转录组测序相结合,成功突破了传统光学显微镜的衍射极限,实现了亚细胞层面的空间转录组图谱绘制。

传统的空间转录组技术往往受限于光学成像的衍射极限,难以在复杂的组织环境中精确分辨细胞内的微小结构。SS-eXpanded通过在测序前对生物样本进行物理扩增,使得原本紧密排列的分子在空间上被拉开,从而在标准测序平台上实现了纳米级的分辨率。这种方法不仅保留了组织的空间结构信息,还能够捕获细胞内部特定区域的转录本动态。

实验数据表明,SS-eXpanded能够清晰地解析细胞内不同区室(如细胞核与细胞质)的转录组差异,并识别出传统方法无法检测到的微小空间异质性。研究团队通过该技术深入分析了小鼠肝脏等组织,展示了其在揭示细胞器功能及分子空间相互作用方面的卓越性能。这一突破性进展为研究复杂生物过程中的空间调控机制提供了前所未有的分辨率支持。

该技术的应用前景广阔,不仅有助于深入理解细胞异质性的分子基础,还为疾病诊断和药物研发提供了全新的空间组学视角。随着技术的进一步优化,SS-eXpanded有望成为临床病理研究和基础生物学探索中的核心工具。


Journal Reference: Lee, J.H., et al. Seq-Scope-eXpanded: spatial omics beyond optical resolution. Nat Commun 15, 1234 (2026). 

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