空間組學
將組學數據帶入空間維度，原位重建組織內部的分子表現與空間結構。
10x Xenium 原位空間轉錄組
10x Xenium 原位空間轉錄組為一類基於組織原位雜交、循環成像與高精度影像解析的空間轉錄組技術，可在保留組織形態與細胞空間位置的同时，對預設基因面板中的 RNA 分子進行高通量檢測。傳統轉錄組測序能獲得基因表達變化，但會丟失細胞在組織中的位置；單細胞測序能解析細胞異質性，但通常需要消化組織，也會破壞原始空間結構。Xenium 技術將分子檢測、細胞分割與組織影像結合，能在亞細胞至單細胞尺度上觀察關鍵基因的空間表達模式。
原理介紹
Xenium 技術以特異性探針在組織切片中識別目標 RNA 分子。探針與標的 RNA 原位結合後，透過酶促放大、條碼解碼及多輪螢光成像讀出訊號，將每一個 RNA 分子定位到組織座標中。在成像過程中，系統同步採集 DAPI、形態學染色或免疫螢光影像，用於輔助細胞核和細胞邊界分割。隨後將轉錄本座標與細胞分割結果整合，得到每個細胞的基因表達矩陣與其在組織中的空間位置。與基於測序的空間轉錄組相比，Xenium 更偏向已知目標基因的高解析度原位檢測；與傳統 RNA-FISH 相比，Xenium 可同時檢測更多基因並支援大面積組織區域的自動化分析。
文獻案例
《Nature Communications》發表的 "Multimodal spatial transcriptomic characterization of mouse kidney injury and repair"，依託 10x Xenium 原位空間轉錄組聯合 Visium 空間轉錄組及 snRNA-seq 技術，在單細胞解析度下繪製了小鼠腎臟缺血再灌注損傷（IRI）後從急性損傷到慢性修復過程中細胞類型動態與微環境重構，揭示了驅動 AKI 向 CKD 轉變的關鍵細胞鄰域與分子機制。研究採用小鼠雙側 IRI 模型，取損傷後多個時間點（12h、2d、14d、6w）的腎組織，透過 Xenium 300 基因腎臟客製 panel（含細胞類型標記、損傷及配受體基因）檢測超過百萬個細胞，並與相鄰切片的 Visium 資料及已發表 snRNA-seq 參考集整合分析。結果顯示，Xenium 精準鑑定出 S1/S2/S3 段近端小管、損傷近端小管（Inj-PT）及修復失敗近端小管（FR-PT）等 20 種細胞狀態，並定義出 9 種細胞鄰域（CN）；其中修復期新出現的 CN7（富集 FR-PT、纖維母細胞及免疫細胞）與不良修復和纖維化密切相關。空間配受體推論結合免疫螢光驗證發現 FR-PT 細胞透過 PDGF、ICAM1-ITGβ2 等訊號與纖維母細胞及巨噬細胞直接相互，RUNX2 被鑑定為 CN7 的關鍵上游調控因子。該研究建立了多模態空間轉錄組整合分析框架，為腎臟病研究提供了可推廣的方法學模板。
實驗流程
專案評估
確認物種、樣本類型、組織保存方式、研究目的及目標基因面板需求，評估樣本可行性並制定詳細檢測方案，明確時程與交付安排，保障專案順利
樣本品質管制
評估切片完整性、組織形態、RNA 保存狀況及背景訊號風險，確認樣本可用性，保障後續檢測結果的可靠性與穩定性，降低檢測風險
探針雜交與訊號擴增
在組織原位完成目標 RNA 探針雜交、洗滌、連接與放大反應，獲取訊號，確保訊號特異性與檢測靈敏度俱佳，準確實現單分子級轉錄本偵測
多輪螢光成像
透過多輪循環成像逐輪讀取分子條碼與螢光訊號，獲得轉錄本在組織中的精確空間座標資訊，繪製空間表達圖譜，全面支撐後續空間機制解讀與研究
影像處理與細胞分割
基於核染、形態影像及演算法模型識別細胞邊界，完成細胞層級分割，降低相鄰細胞混淆，確保單細胞資料品質，全面保障空間分析結果可靠性
生資分析
生成細胞級表達矩陣、空間座標、細胞聚類、marker 基因、空間分布圖及細胞相互作用分析結果，輸出完整分析報告，支撐研究成果解讀
交付內容
表達矩陣
細胞級基因表達矩陣、細胞空間座標、轉錄本座標及基因檢出統計。
品質管制結果
細胞數、轉錄本數、每細胞檢出基因數、背景訊號、組織覆蓋情況等指標。
基礎分析
細胞聚類、細胞類型註釋、marker 基因篩選、降維展示及空間分布圖。
空間分析
目標基因原位表達圖、細胞鄰域分析、細胞相互分析、區域差異分析。
專案報告
實驗流程、品質管制結果、主要圖表、分析方法、結果解讀與視覺化檔案。
常見問題
非必須，但若已有單細胞轉錄組資料，可用於設計目標基因面板、輔助細胞類型註釋並提升結果解釋深度。
通常可作為重要樣本類型，但需評估固定條件、保存時間、RNA 降解程度與組織形態。
