一、产品概述

传统单细胞转录组测序（scRNA-seq）虽能揭示细胞异质性，但丢失了细胞在组织中的空间位置信息，无法解析“细胞类型-空间位置-功能状态”的三维关系。在肿瘤微环境、发育组织、神经回路和病理损伤等复杂体系中，细胞功能高度依赖其空间位置和邻近细胞的相互作用。空间转录组学（Spatial Transcriptomics） 应运而生，通过在组织切片上保留空间坐标的同时进行转录组测序，实现“基因表达 + 空间位置”的一体化分析。

Stereo-seq是BGI/MGI开发的基于DNA纳米球（DNB）芯片的高分辨率空间转录组技术。其采用高密度DNB阵列（亚微米级分辨率），可在厘米级组织切片上实现近单细胞水平的空间转录组图谱绘制，同时兼容HE染色和多组学整合，是目前分辨率最高的空间转录组平台之一，为组织微环境、发育生物学和疾病病理研究提供了强大工具。

二、技术原理

Stereo-seq 核心原理是利用高密度DNA纳米球（DNB）阵列芯片捕获组织切片上的mRNA，同时保留空间坐标信息，再通过高通量测序获得空间分辨的转录组数据。

主要实验流程：

• 1.组织切片制备：新鲜或冻存组织制备连续切片（厚度5–10 μm），进行HE染色或免疫荧光标记以辅助形态学分析。
• 2.mRNA捕获：组织切片置于预先固定高密度DNB阵列的芯片上，每个DNB携带独特空间barcode（包含坐标信息）和捕获序列（poly(dT)）。mRNA从组织释放并被就地捕获。
• 3.原位逆转录与cDNA合成：在芯片上进行逆转录，生成带空间barcode的cDNA。
• 4.文库构建与测序：cDNA扩增、片段化、接头添加，构建测序文库，进行高通量测序。
• 5.生物信息学分析：数据解码空间坐标 → 比对参考基因组 → 空间基因表达矩阵生成 → 空间聚类、差异分析、轨迹推断、与形态学图像整合（Seurat/SpatialDE/STtools等）。

技术亮点：

• 高分辨率：DNB间距亚微米级，可达近单细胞分辨率（目前最高空间分辨率平台之一）。
• 大视野：支持厘米级组织切片（1 cm²以上），适合完整器官或大组织研究。
• 多组学兼容：可联合HE染色、蛋白检测和单细胞测序数据。

三、应用场景

Stereo-seq以高分辨率和大视野优势，在空间分辨的转录组研究中应用广泛，尤其适用于需要精细空间结构的复杂组织。

常见应用包括：

• 1.肿瘤微环境研究：绘制肿瘤-免疫-基质细胞的空间相互作用图谱，鉴定空间特异性治疗靶点；
• 2.发育生物学：解析胚胎或器官发育过程中细胞分化轨迹的空间动态；
• 3.神经科学：重建脑组织空间转录组图谱，研究神经环路和神经退行性疾病的空间机制；
• 4.植物与农业：分析植物组织（如根、叶、种子）空间基因表达模式，助力分子育种；
• 5.病理学与药物研发：研究疾病损伤区域的空间转录变化，评估药物在组织中的空间分布与作用；
• 6.多组学整合：与单细胞测序、空间蛋白组和代谢组联合，构建组织多维空间图谱。

Stereo-seq 作为高分辨率空间转录组技术，通常与单细胞测序、空间多组学和形态学成像联合使用，提供从“空间位置-基因表达-细胞功能”的全景洞见。