DynaSpatial空间转录组技术服务
在探索生命复杂性的征途中，我们早已不满足于仅仅知晓“有哪些细胞”，而是迫切渴望理解它们如何构建出精密的功能大厦。空间转录组学，这项革命性技术，正在重新定义我们对发育、疾病与免疫的认知边界。它不再是将细胞剥离出原本的环境，而是赋予数据以空间的灵魂，让静态的组织切片讲述动态的生命故事。
DynaSpatial 是一个基于 NGS 的空间转录组技术平台，采用3D高密度创新修饰技术与低弥散转片核心技术，推出系列空间转录组芯片，覆盖1 μm、8 μm、15 μm、50 μm四大核心分辨率，全面适配从亚细胞级结构、单细胞尺度到组织全景的多维度研究需求，兼顾高基因检出率、低弥散性能与广泛样本兼容性，更好助力生命科学众多研究领域和临床医学的空间转录组研究。
DynaSpatial 技术优势
DynaSpatial 是基于 NGS 的空间转录组技术平台，采用独特的3D 高密度芯片修饰技术为核心，搭载三维树状纳米基底芯片；与传统 2D 芯片相比，其空间条形码修饰密度提升约 1 个数量级，RNA 捕获效率大幅提高，基因检测性能更为卓越，相关技术成果已发表于《Nature biotechnology》（PMID: 38228777）。
芯片原理
DynaSpatial 捕获芯片对应单个捕获区域，该捕获区域密集地分布着 DNA 修饰位点 (spot)，其分辨率为 50 μm/15 μm/8 μm/1μm。每个 spot 都有唯一的 barcode 序列来确定物理坐标位置。捕获芯片利用 poly (dT) 捕获组织切片中释放的 mRNA 或者探针连接产物，从而进行文库构建、测序和空间基因表达数据的生成。
捕获芯片尺寸和分辨率规格
DynaSpatial技术亮点
Ø 广泛兼容多物种：人、大小鼠及多种动植物的新鲜OCT包埋样本；
Ø 全转录组覆盖：无偏捕获3’ PolyA RNA分子，检出部分非编码RNA；
Ø 多种芯片规格兼容：兼容多种分辨率捕获芯片；
Ø 探针法捕获芯片：兼容人、小鼠的FFPE以及新鲜OCT包埋样本；
Ø 更优异的检出性能：在与贴片捕获法对比测试中表现更优异的基因检出性能；
Ø 技术扩展性：有较大概率获得全长或接近全长的转录本序列，因此，稍加调整文库制备方案，即可进行空间TCR/BCR序列定位；结合长读长测序，可获取RNA异构体(isoform)或SNP信息。
应用领域
DynaSpatial测试数据展示
斑马鱼软骨组织数据展示
DynaSpatial 3’捕获法SD芯片，分辨率1 μm
合Bin分析指标统计和聚类cluster
食蟹猴脑组织数据展示
DynaSpatial 3’ 捕获法SD芯片，分辨率1μm
合Bin分析指标统计和聚类cluster
小鼠脑组织数据展示
DynaSpatial 3’捕获法SD芯片，分辨率1 μm
合Bin分析指标统计和聚类cluster
发表文章
1. 《Cell Reports Medicine》，DynaSpatial助力脾靶向mRNA疫苗重塑肝癌微环境研究
文章标题：Spleen-targeted neoantigen mRNA vaccine induces ISG15+ CD8+ T cell-mediated tertiary lymphoid structure formation in hepatocellular carcinoma
https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2026.102754
近期，国际权威期刊《Cell Reports Medicine》发表了由福建医科大学孟超肝胆医院蔡志雄副研究员、刘小龙研究员团队完成的重磅肝癌免疫治疗研究。该研究成功研发脾靶向新抗原mRNA 疫苗（STNvac），在肝癌模型中实现高效肿瘤清除与长期生存获益；团队创新性联合DynaSpatial空间转录组（探针法）方案，首次从空间维度揭示疫苗诱导ISG15+CD8+T 细胞、通过 GZMA-F2R 轴调控三级淋巴结构（TLS）形成的全新机制，为肝癌精准免疫治疗提供从疫苗设计到空间机制解析的完整方案。
靶向脾脏的新抗原mRNA疫苗在肝细胞癌中诱导ISG15+ CD8+ T细胞介导的三级淋巴结构形成
DynaSpatial解码肿瘤内三级淋巴结构（TLS）形成机制
这是本研究最具突破性的环节——团队DynaSpatial空间转录组（探针法）方案，对STNvac 治疗后的肝癌FFPE组织进行空间基因表达解析，首次从空间维度直观揭示疫苗诱导TLS形成的完整过程，破解传统测序无法实现的“位置 + 表达” 联合分析难题，空间转录组核心发现：
1. 免疫细胞空间富集：基于探针的空间转录组分析鉴定出免疫细胞富集簇（4、7），STNvac 组该类簇显著增。
2. 关键细胞空间共定位：TESLA超分辨率分析显示，STNvac组ISG15+ CD8+ T 细胞、B 细胞、DC、CD4+ T 细胞明显共定位，PBS 对照组则稀疏分布；同时STNvac 组 GZMA⁺APC 显著增加，与 ISG15⁺CD8⁺T 细胞紧密共定位，直接验证 GZMA-F2R 轴的空间互作基础；驱动 B 细胞招募的关键淋巴趋化因子 CXCL13 在 STNvac 组显著上调，与上述免疫细胞共定位，为 TLS 形成提供分子信号。
3. TLS 空间结构直观可视化：空间转录组与多重免疫荧光联合证实，STNvac 在肿瘤侵袭边缘诱导成熟TLS 形成：呈现 CD20+B 细胞、CD23+ 滤泡DC 构成的类生发中心结构，周边环绕 ISG15+ CD8+ T 细胞；TLS 内存在 CD21+ 滤泡树突状细胞网络与CD34+ 高内皮微静脉（HEV），具备完整淋巴结构功能；TLS 内 B 细胞呈现生发中心样 B 细胞、活化、记忆、浆细胞分化轨迹，伴随血清 IgG 持续升高，形成高效体液-细胞协同免疫应答。
4. GZMA F2R 轴调控 TLS 空间形成：F2R 拮抗剂处理后，显著削弱 ISG15⁺CD8⁺T 细胞活化，降低 STNvac 的抗肿瘤效果；肿瘤边缘 TLS 密度显著降低，证实GZMA-F2R 信号是 TLS 形成与维持的关键空间调控轴。
5. 人肝癌空间保守性：人肝癌空间转录组数据中，ISG15+ CD8+ T 细胞同样富集于 TLS 周边，与小鼠模型空间模式高度一致，证实该空间机制临床可转化。
综上，DynaSpatial 空间转录组为 “STNvac 诱导 ISG15+ CD8+ T 细胞，通过 GZMA-F2R 轴驱动肿瘤边缘 TLS 形成，构建局部高效免疫应答中心” 提供了直接空间证据，成为本研究机制突破的核心技术支撑。
DynaSpatial空间转录组解析肝癌TLS空间形成核心全景图（图注：上部为肿瘤组织空间转录组聚类、免疫细胞及关键基因空间表达分布图谱；中间为TLS组织结构多重免疫荧光染色定位，清晰呈现ISG15+ CD8+ T细胞与各类免疫细胞空间共定位；下部为人肝癌组织中，ISG15⁺CD8⁺T 细胞分布于类三级淋巴样结构内部或周边）。
2. 《Journal of Reproductive Immunology》DynaSpatial助力解析子痫前期发病机制
文章标题：The pathological accumulation of EVTs within the trophoblast shell in preeclampsia revealed by spatial transcriptomics
近期，华中科技大学同济医学院附属湖北省妇幼保健院赵云主任联合生殖健康所赵凯团队在Journal of Reproductive Immunology发表了题为“The pathological accumulation of EVTs within the trophoblast shell in preeclampsia revealed by spatial transcriptomics”的研究论文。该研究利用DynaSpatial空间转录组技术，系统比较了子痫前期（PE）与正常妊娠胎盘组织的空间微环境特征，揭示了细胞滋养层壳（cytotrophoblast shell）内绒毛外滋养层细胞（EVT）的病理性聚集机制，并鉴定出潜在分子标志物KRT8。
主要结果：
一、子痫前期与正常妊娠胎盘组织中细胞组成特征
研究对PE蜕膜、正常蜕膜、PE绒毛及正常绒毛组织进行空间转录组测序，共鉴定到17个空间细胞Clusters，其中Cluster 1，5，8的比例存在显著差异，Cluster 17为PE蜕膜组织特有。
关键发现：正常蜕膜中Cluster 8呈分散分布，主要包含三种成熟EVT亚型（eEVTs、GCs和iEVTs）；而PE蜕膜中Cluster 8显著积聚于细胞滋养层壳（母胎界面），且细胞组成以未分化的EVTs为主。这一结果表明：在PE中，EVT虽能迁移至细胞滋养层壳，但其进一步分化为成熟iEVTs和GCs的能力受损，导致细胞在界面处病理性滞留。
子痫前期与正常妊娠胎盘组织中细胞组成差异
二、子痫前期胎盘组织的功能缺陷特征
同组织跨组比较揭示PE的两大核心功能障碍：PE蜕膜下调细胞运动性、细胞迁移、伤口愈合等通路，可能导致PE蜕膜中EVT侵袭和迁移能力缺陷；而PE绒毛显著下调管状发育、细胞群体增殖调控、细胞分化调控、血管发育等通路，可能与PE绒毛中血管发育障碍和细胞增殖-分化失调有关。
PE蜕膜与PE绒毛组织的功能缺陷
三、子痫前期蜕膜中Cluster 8的分子特征与功能注释
PE蜕膜中Cluster 8的GO分析显示，细胞迁移、细胞运动性及细胞迁移调控等通路显著下调，直接印证了细胞滋养层壳区域EVT侵袭迁移功能受损的病理表型；此外，Cluster 8高表达ISM2、TIMP3、SERPINE2、PRG2与HLA-G等基因，提示PE滋养层壳存在侵袭受阻、血管重塑异常及局部纤维化的复合病理变化。
PE蜕膜中Cluster 8的分子及功能特征
四、KRT8作为子痫前期潜在诊断标志物
通过Monocle 2拟时序轨迹分析，研究追踪了EVT从增殖状态向侵袭表型转变的分化轨迹，发现KRT8是这一转变过程中的核心调控分子，此外，KRT8在PE蜕膜和PE绒毛组织Cluster 8中均呈现高表达，结合免疫荧光与动物实验结果，表明KRT8可作为PE早期诊断的潜在标志物。
3. 《Nature Biotechnology》，DynaSpatial空间转录组技术荣登Nature Biotechnology，领跑国内空间组学技术创新
文章标题：Decoder-seq enhances mRNA capture efficiency in spatial RNA sequencing
DOI: 10.1038/s41587-023-02086-y
文章详细阐述了DynaSpatial技术的核心原理及优势，基于树状细胞DNA坐标条形码设计，DynaSpatial可以识别低表达或部分RNA降解而导致的低丰度基因，极大地提高空间转录组测序的灵敏度；并且DynaSpatial具有灵活的分辨率，可以缩放到近单细胞水平，发现更清晰的空间转录信息。
4. 《Cell Reports l》，多组学图谱揭示心脏发育过程关键分子开关
文章标题：Multi-omics Profiling Visualizes Dynamics of Cardiac Development and Functions
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111891
这项工作由南京医科大学胡志斌团队主导，通过整合空间转录组、单细胞转录组、蛋白质组、磷酸化蛋白质组和代谢组等多组学技术，绘制了从胚胎期（E10.5）到成年期（8W）小鼠心脏发育的全景图谱。
作者首先结合磷酸化蛋白质组学和机器学习方法构建磷酸激酶与底物的互作网络，发现丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）和蛋白激酶B（AKTs）的平衡激活是心肌细胞分化和增殖能力梯度转换的关键开关；之后，研究还利用表观组学和功能组学技术系统鉴定了心脏发育早期的核心转录因子（TF），类器官及遗传分析均发现上述核心TF及其遗传突变在先天性心脏病的发生中发挥重要作用；最后，作者结合代谢组学和单细胞转录组学数据发现花生四烯酸（arachidonic acid，AA）代谢参与主要组织相容性复合体标记（MHC-II+）的驻留型巨噬细胞对凋亡心肌细胞的胞葬作用（efferocytosis，机体内凋亡细胞被吞噬细胞清除的生理过程）。
在单细胞和空间转录组数据中，作者对小鼠心脏发育的几个不同时间点进行分析，以解释不同心脏细胞类型和解剖区域的特征。
· 预测心脏发育和成熟的潜在途径
小鼠胚胎第14.5天（E14.5）、出生后第10天（P10）和成年（8W），分别对应于早期（I期）、中期（II-III期）和晚期（IV期）。作者对心肌细胞、成纤维细胞和内皮细胞进一步分析，与Bulk RNA-seq数据相比，部分通路富集相似。但心肌细胞更可能富集与能量代谢和心脏收缩相关的通路，而成纤维细胞更可能富集与细胞外基质（P10心脏）和伤口愈合（成人心脏）相关的通路。内皮细胞是一种调节器官发生和组织再生的细胞类型，参与核糖体合成和肌动蛋白微丝排列等途径（图1A）。随后，作者根据空间定位marker将心肌细胞进一步划分为心房心肌细胞和心室心肌细胞。除富集了常见的心脏收缩、心肌收缩、调节血液循环等功能途径外，作者还发现心室心肌细胞的能量代谢呈增加趋势，而心房心肌细胞则更多的富集了调控血管生成和细胞迁移功能（图1B）。
图1 在心脏发育和成熟过程中，不同类型的心脏细胞和解剖区域富集了关键通路
在E10.5小鼠心脏中，作者通过空间转录组学实验也确定了与早期心脏发育的不同解剖区域相对应的独特基因表达谱和通路富集。组织覆盖了332个spots，先进行降维聚类，并将聚类点映射回组织切片中的原始坐标（图2A）；然后在解剖区域之间进行差异基因表达分析（图2B），并对每个聚类的上调基因进行基因集富集，表征已识别的聚类（图2C）。所有心房和心室心肌聚类（cluster 0、2、7和8），包括心房心肌细胞、心室心肌细胞和致密性心室心肌细胞，均显示了与肌肉收缩和心脏收缩相关的特征；而小梁心室心肌细胞，即心室室中的片状小梁结构，主要富集在能量代谢通路，这可能与其增加心肌组织表面积，促进营养物质和氧气交换的功能相一致。另一种类型的流出道心肌细胞（cluster 6）高表达Bmp4和Tgfb2，以及与咽弓动脉形态发生和膜隔形态发生相关的通路。除此以外，间充质细胞（cluster 4）表达了间充质标志物Postn和Twist1，并且与细胞外基质和心内膜垫发育相关。心外膜（cluster 3）具有丰富的与心脏收缩力调节相关的特征，其作为心肌和心包腔之间的屏障，保护心脏不过度扩张（图2C）。总的来说，这些结果使我们能够更深入地了解心脏发育过程中不同心脏细胞类别，以及解剖区域的常见与特定功能通路。
· 鉴定参与心脏发育的核心TF
为了进一步探索TF对哺乳动物心脏发育的重要性，作者使用ATAC-seq对E10.5产前小鼠心脏样本进行了转座酶可及染色质检测。通过预测TF结合位点，构建了TF调控网络。然后，计算每个TF的显著性等级（RS）值，以确定成为调节心脏发育的主TF的可能性。其中，这5个核心的未知TF，即Klf11、E2F6、Bach2、Sp4和Maz几乎覆盖了心脏的所有部位（包括心房、心室和流出道），并均匀分布在含有Mki67+心脏细胞的所有亚群中。利用单细胞转录组和空间转录组技术验证了这一结果。E10.5心脏单细胞的降维和聚类，然后根据标记基因标注的已鉴定的细胞类型（图3D）。这些核心TF的基因表达分布，分别用scRNA-seq的UMAP图、scRNA-seq的小提琴图、心脏组织切片的免疫荧光和空间转录组的基因定位图说明（图3E-I）。
图3 ATAC分析中5个核心的未知TF在E10.5小鼠胚胎心脏单细胞和空间转录组中的定位
· MHC-II+巨噬细胞清除凋亡的心肌细胞
通过代谢分析，作者发现花生四烯酸（AA）在出生后心脏的代谢物水平中也有所提高。特别是AA合成基因（磷脂酶A2：PLA2和脂肪酸去饱和酶2：FADS2）在早期高表达，在成人心脏中高表达产生类二十烷素的基因（前列腺素内过氧化物合成酶：PTGS、脂氧合酶：LOXs和谷胱甘肽过氧化物酶：GPxs），表明在后期发挥更多样的生物活性功能（图4A-4C）。将AA转化为前列腺素E2（PGE2）的速率限制步骤酶——前列腺素内过氧化物合成酶1（Ptgs1），在成人心脏巨噬细胞中特异性表达（图4D）。巨噬细胞是维持组织稳态和在心脏中建立宿主防御的基础，根据CCR2的表达和依赖性将巨噬细胞分为三类，Ptgs1主要表达在MHC-II+的巨噬细胞中（图4E和4F）。横向主动脉缩窄（TAC）术后，表达Ptgs1的MHC-II+巨噬细胞比例明显增加（图4G）。表明Ptgs1促进MHC-II+巨噬细胞成熟，发挥了心脏保护的作用。作者进一步在Ptgs1高表达细胞中对上调基因进行通路分析，发现主要集中在内吞作用相关通路（图4H），关键胞葬细胞受体/酶、CX3C趋化因子受体1（Cx3cr1）和生长抑制特异性6（Gas6）的表达明显高于MHC-II+/Ptgs1-驻留巨噬细胞（图4I）。上述数据提示AA及其代谢产物可能通过凋亡细胞的胞葬作用在组织修复中发挥作用。
图4 花生四烯酸在成人心脏MHC-II+巨噬细胞中的特异性代谢
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