Kintsugi绘制亚细胞空间转录组学中的少核RNA区室图谱

亚细胞空间转录组学能够在组织结构延伸至细胞核之外的情况下解析RNA分布，但现有的聚合策略要么强制采用固定面积单元，要么以分割得到的细胞作为锚点。这使得富含细胞突起的区域和细胞外区室难以直接测量。在此，我们提出Kintsugi，一种确定性镶嵌划分方法，依据捕获UMI密度对稀疏计数矩阵进行分区，并为组织内的每个bin赋予归属。该方法将皮尔逊残差所反映的基因组成与捕获转录本密度相分离，在无需组织学信息或细胞核分割的情况下，保留完整的组织表征。在小鼠脑Visium HD数据中，Kintsugi识别出细胞核稀少、富集胶质细胞和树突转录本的神经毡区室；Xenium分子坐标进一步支持树突mRNA定位于远离细胞核的位置。同样的表征方法还识别出特发性肺纤维化中的细胞核稀少性瘢痕以及胎儿软骨中的基质结构。CODEX蛋白质组学进一步表明，捕获密度并不能仅由细胞核堆积程度解释。这些结果表明，细胞核稀少的组织空间包含具有结构性且可解释的RNA生物学信息，而完整的组织镶嵌划分使这些信息得以解析。

亚细胞空间转录组学能够在组织结构延伸至细胞核之外的情况下解析RNA的空间位置，但现有的聚合策略要么施加固定的面积单元，要么以分割得到的细胞作为锚点。因此，富含细胞突起的结构和细胞外区室难以被直接测量。在此，我们报道了Kintsugi——一种确定性镶嵌划分方法，该方法依据捕获UMI密度对稀疏计数矩阵进行分区，并为每一个组织内bin赋予归属。该方法将基于Pearson残差的基因组成与捕获的转录本密度区分开来，在无需组织学信息或细胞核分割的情况下，保留完整的组织表征。在小鼠脑Visium HD数据中，Kintsugi识别出富集胶质细胞和树突转录本的核稀少神经毡区室；Xenium分子坐标进一步支持树突mRNA定位于远离细胞核的位置。同样的表征还识别出特发性肺纤维化中的核稀少纤维化瘢痕，以及胎儿软骨中的基质结构。CODEX蛋白质组学进一步表明，捕获密度不能仅由细胞核堆积程度解释。这些结果表明，核稀少的组织空间包含具有结构性且可解释的RNA生物学特征，而完整的组织镶嵌划分使这些特征得以被解析。

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🏷️ 亚细胞空间转录组学 空间RNA分布 少核RNA区室 确定性镶嵌划分 组织空间解析