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糖基化是调控细胞功能、组织构造和疾病进展的基础过程。然而，在单细胞空间分辨率上开展全面的聚糖谱分析仍然在很大程度上难以实现，尤其是在临床存档组织中。 在此，我们开发了 spatial GPT，这是一种用于在存档福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织中同时分析聚糖、蛋白质和/或转录本的多模态平台。利用一个由30种DNA编码凝集素组成的面板，这些凝集素可识别主要的哺乳动物聚糖基序和结构类别，基于测序的 spatial-GPT（DBiT GPT）对16份人类肝脏标本中的空间糖组、蛋白质组和转录组进行了绘制，这些标本涵盖脂肪变性、纤维化、肝硬化和肝细胞癌（HCC），并由此鉴定出空间糖编码（spatial glyco codes），即与不同细胞身份、组织特征和病理过程相关的组合性聚糖状态。 出乎意料的是，仅凭糖编码本身就足以解析主要细胞类型、疾病状态和HCC亚型，揭示了组织糖组中所编码的一种此前未被充分认识的生物学信息层次。空间糖组学在癌前区域中发现了肿瘤样糖编码，提示聚糖重编程可能先于明显的恶性转化而发生。利用基于成像的单细胞空间聚糖-蛋白质分析（CODEX GP），我们在3个具有代表性的HCC样本的全组织结构中追踪了糖编码。我们还进一步考察了300多份患者标本中的糖编码，并量化了细胞类型特异性和疾病特异性的糖编码，以及由聚糖定义的免疫逃逸、T细胞耗竭和脂肪性纤维化微环境。 综上，这些发现确立了空间糖编码作为一种此前未被认识的组织构造层次，它编码了细胞身份、组织功能和疾病进展。糖编码能够在独立患者队列中区分主要肝脏病理状态，这进一步突显了其作为一类新型分子组织病理学标志物的潜力。
rong.fan{at}yale.edu
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糖基化是调控细胞功能、组织构成和疾病进展的基础性过程。然而，在单细胞空间分辨率下开展全面聚糖谱分析仍在很大程度上难以实现，尤其是在临床存档组织中。持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本文依据 CC-BY-ND 4.0 国际许可协议 公开提供。
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发布于 2026 年 7 月 12 日。
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空间糖编码定义人类肝脏病理与进展
Xialong Tian ， Anthony A. Fung ， Xingbo Shang ， Dingyao Zhang ， Binfan Chen ， Lei Zhang ， Keyi Li ， Mei Zhong ， Yifan Deng ， Mingyu Yang ， Yao Lu ， Bo Tao ， Fu Gao ， Alev Baysoy ， Xiao Louise Lin ， Aleksandra Ivovic ， Sidi Chen ， Frank Li ， Mina L Xu ， Xuchen Zhang ， Mark Gerstein ， Xiaoyong Yang ， Chen Liu ， Rong Fan
bioRxiv 2026.07.08.737217； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.08.737217
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空间糖编码定义人类肝脏病理与进展
Xialong Tian ， Anthony A. Fung ， Xingbo Shang ， Dingyao Zhang ， Binfan Chen ， Lei Zhang ， Keyi Li ， Mei Zhong ， Yifan Deng ， Mingyu Yang ， Yao Lu ， Bo Tao ， Fu Gao ， Alev Baysoy ， Xiao Louise Lin ， Aleksandra Ivovic ， Sidi Chen ， Frank Li ， Mina L Xu ， Xuchen Zhang ， Mark Gerstein ， Xiaoyong Yang ， Chen Liu ， Rong Fan
bioRxiv 2026.07.08.737217； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.08.737217
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.08.737217v1?rss=1
🏷️ 空间糖组学 肝脏病理 糖基化 多模态空间组学 肝细胞癌 分子组织病理