10X空间转录组之细胞类型的空间pattern和空间生态位细胞类型的富集

作者，追风少年i

周五快到了,周末即将到来,我想去鸡鸣寺烧香祈福,问声好,把我的心意弄丢了呢！😊😊

今天分享一个小的知识，空间细胞类型pattern，如下图

Spatial feature plots of the two spot patterns in FL sections

可以看出，在此过程中，作者将空间注释分成一个个独立的图层，并借鉴了我们在PS软件中使用的层次划分方法。这些层次会逐层叠加起来，在此过程中，默认会展示前两种主要分布模式：最多的细胞类型被定义为First pattern模式；而次多的是Second pattern模式。值得注意的是，在此过程中，默认会展示前两种pattern。

这么做有什么好处呢？

• 1、识别生态位
• 2、生态位通讯
• 3、分析细胞“团伙”

The ligand–receptor pairs expressed more between aim cells and niche cells or macrophages were observed. 怎么感觉这个分析方法非常巧妙.

比如下面的生态位

生态位

为了识别细胞间相互作用的关键结构基础，在目标细胞类型定位的intra-spots中将其定义为内部近邻（表示最密切的关系），而在目标细胞类型包围的spots中将其归类为inter-spots（表示第二近关系）以及远处spots（表明两者间基本无互动）** 。针对各类生态位细胞类型展开不同spot类型的富集度评估后发现：intra-spots中EC的表现最为突出，在与目标细胞类型的空间接近程度上达到最高水平——这一发现与先前的研究结果高度一致** ；在肝母细胞及基质细胞中发现：inter-spots区域表现出最高的富集度，并且与目标细胞类型的空间距离相对较近** ；令人心存疑虑的是：与其他远处spots相比,intra-spots及inter-spots区域中的巨噬细胞被认为是在空间上接近目标细胞类型的新生态位成分** 。为了量化衡量目标细胞与不同生态位细胞间的相互作用程度, 我们依据每种spot类型的富集分数中位数与其所在所有spots的富集分数中位数之比定义了一个"富集倍数"指标** 。随后研究显示：巨噬细胞在intra-spots区域显示出显著更高的"富集倍数"（11.52倍），而在inter-spots区域则呈现1.31倍的高值, EC在intra-spots区域同样显示出1.62倍的优势** ，而肝母细胞及基质细胞则在intra-spots区域展现出较低程度的空间关联性** 。为了验证所采用的方法能够达到单胞分辨率的程度,我们基于Stereo-seq技术对小鼠E13.5 FL ST数据进行了分析——这种方法基于测序实现了亚胞层空间分辨率转录组解析,其分辨率可达到微米级尺度** 。将20个bin设定为一个spot（直径范围为10-15微米），每个spot可能包含1-3个细胞,随后我们按照上述方法对包括intra-Stereo-seq、inter-Stereo-seq及other distant spots-Stereo-seq在内的所有spots进行了注释标记** 。结果显示：巨噬细胞不仅在intra-Stereo-seq区域表现出了显著高值,并且同样在inter-Stereo-seq区域内呈现出高度集中状态** 。综合以上三种空间信息分析方法所获得的结果表明:巨噬细胞是与目标组织中最具相关性的关键生态位单元体** 。

Spatial features of HSCs/MPPs and niche cells

生态位通讯

从分子层面分析，在CellPhoneDB框架下识别了交互信号的空间分布特征。研究发现，在intra-spots区域和inter-spots区域中的生态微环境中（包括与受体相关联的基因组区域），编码配体的关键基因如MDK和PTN表现出显著的空间表达特征。例如，在目标特定细胞类型的定位 spot 区域中富集观察到LRP1和PTPRS等关键蛋白。研究结果表明，在空间邻近关系下形成的信号通路能够有效促进目标特定细胞类型的扩展能力 。基于此观察结果可知，在intra-spots区域内部以及inter-spots区域之间的组织结构特征主要体现为空间邻近性及其丰富的信息交流网络。据此提出了一种新的模型框架：将intra(spots)及 inter(spots)统一定义为扩展单元(unit)，其中的目标特定细胞类型位于单元的核心位置，并通过与周边生态微环境中的其他 spot 区域形成相互作用完成功能整合。

好了，已经分享给大家了，生活很好，有你更好