空间组学
将组学数据带入空间维度，原位重建组织内部的分子表达与空间结构。
10X Xenium 原位空间转录组
10X Xenium 原位空间转录组是一类基于组织原位杂交、循环成像与高精度图像解析的空间转录组技术，可在保留组织形态与细胞空间位置的同时，对预设基因面板中的 RNA 分子进行高通量检测。传统转录组测序能获得基因表达变化，但会丢失细胞在组织中的位置；单细胞测序能解析细胞异质性，但通常需要消化组织，也会破坏原始空间结构。Xenium 技术将分子检测、细胞分割与组织影像结合，能夠在亚细胞至单细胞尺度上观察关键基因的空间表达模式。
原理介绍
Xenium 技术以特异性探针在组织切片中识别目标 RNA 分子。探针与靶标 RNA 原位结合后，通过酶促放大、条码解码及多轮荧光成像读出信号，将每一个 RNA 分子定位到组织坐标中。 在成像過程中，系統同步采集 DAPI、形态学染色或免疫荧光图像，用于辅助细胞核和细胞边界分割。隨后将轉录本坐标与细胞分割结果整合，得到每个细胞的基因表达矩阵与其在组织中的空间位置。 与基于测序的空间转录组相比，Xenium 更偏向于已知目标基因的高分辨率原位检测；与传统 RNA-FISH 相比，Xenium 可同时检测更多基因并支持大面积组织区域的自动化分析。
文献案例
《Nature Communications》发表的“Multimodal spatial transcriptomic characterization of mouse kidney injury and repair”，依托10x Xenium原位空间转录组联合Visium空间转录组及snRNA-seq技术，在单细胞分辨率下绘制了小鼠肾脏缺血再灌注损伤（IRI）后从急性损伤到慢性修复过程中细胞类型动态与微环境重构，揭示了驱动AKI向CKD转变的关键细胞邻域与分子机制。 研究采用小鼠双侧IRI模型，取损伤后多个时间点（12h、2d、14d、6w）的肾组织，通过Xenium 300基因肾脏定制panel（含细胞类型标记、损伤及配受体基因）检测超百万个细胞，并与相邻切片的Visium数据及已发表snRNA-seq参考集整合分析。结果显示，Xenium精准鉴定出S1/S2/S3段近端小管、损伤近端小管（Inj-PT）及修复失败近端小管（FR-PT）等20种细胞状态，并定义出9种细胞邻域（CN）；其中修复期新出现的CN7（富集FR-PT、成纤维细胞及免疫细胞）与不良修复和纤维化密切相关。空间配受体推断结合免疫荧光验证发现FR-PT细胞通过PDGF、ICAM1-ITGβ2等信号与成纤维细胞及巨噬细胞直接互作，RUNX2被鉴定为CN7的关键上游调控因子。该研究建立了多模态空间转录组整合分析框架，为肾脏病研究提供了可推广的方法学模板。
实验流程
项目评估
确认物种、样本类型、组织保存方式、研究目的及目标基因面板需求，评估样本数量、切片规格与实验可行性，制定详细的检测方案与周期安排。
样本质控
严格评估切片完整性、组织形态、RNA保存情况及背景信号风险，剔除不合格切片并确认固定与透化条件是否满足标准要求，保障检测质量。
探针杂交与信号擴增
在组织原位依次完成目标RNA探针杂交、洗涤、连接与放大反应，通过滚环扩增技术放大荧光信号，实现单分子级别的转录本检测与定量。
多轮荧光成像
通过多轮荧光染色与循环成像策略依次读取分子条码，精确解析每个转录本的空间坐标，最终构建完整的高分辨率原位表达图谱，支撑下游分析。
图像处理与细胞分割
基于核染、形态图像及算法模型准确识别细胞边界，完成细胞分割与转录本归属，最终输出高质量的单细胞空间表达信息与图谱数据，供后续分析。
生信分析
生成细胞级表达矩阵、空间坐标与细胞聚类结果，鉴定关键marker基因，绘制空间分布图并解析细胞互作与微环境特征，支撑研究结论。
交付内容
表达矩阵
细胞級基因表达矩阵、细胞空间坐标、轉录本坐标及基因检出统计。
质控结果
细胞数、转录本数、每细胞检出基因數、背景信号、组织覆盖情况等指标。
基础分析
细胞聚类、细胞类型注释、marker 基因筛选、降维展示及空间分布图。
空间分析
目标基因原位表达图、细胞邻域分析、细胞互作分析、区域差异分析。
项目报告
实验流程、质控结果、主要图表、分析方法、结果解读与可视化文件。
常见问题
不是必须，但如果已有单细胞转录组数据，可用于设计目标基因面板、辅助细胞类型注释并提升结果解释深度。
通常可作为重要样本类型，但需评估固定条件、保存时间、RNA 降解程度与组织形态。
