组织力学影响多种生物学过程，但要将刚度测量结果与完整组织中空间分辨的分子状态直接关联起来，仍颇具挑战。在此，我们开发了一种配对表面空间力学组学方法：在新鲜组织表面通过纳米压痕测绘杨氏模量，并将刚度网格与紧邻且平行的表面上由 10x Genomics Visium HD 获取的空间转录组分箱进行共配准。我们将该流程应用于小鼠卵巢。卵巢具有空间上不同的区室，其细胞外基质会随周期和年龄发生重塑。该流程在 21 个感兴趣区域中获得了超过 2,900 组匹配测量值。采用 50 μm 的网格间距进行纳米压痕，在绘制毫米尺度刚度图的同时，兼顾了新鲜组织中的数据采集时间；每个刚度值对应约 92 个 4 μm 转录组分箱。全局分析和区室特异性分析发现，较硬区域的弹性纤维相关表达程序较低，而炎症信号较高，且这些关联存在年龄依赖性差异。这一相关性分析策略将实验测得的力学特征与新鲜组织中的空间组学数据相结合。
组织力学影响多种生物过程，但要在完整组织中直接建立刚度测量与空间分辨分子状态之间的联系，仍面临挑战。本研究开发了一种配对表面空间力学组学方法：在新鲜组织表面通过纳米压痕测绘杨氏模量，并将刚度网格与紧邻且平行的表面上由 10x Genomics Visium HD 获取的空间转录组分箱数据进行配准。该流程应用于小鼠卵巢。卵巢具有空间上不同的组织区室，其细胞外基质会随周期和年龄发生重塑。该流程在 21 个感兴趣区域内获得了超过 2,900 组匹配测量数据。纳米压痕采用 50 μm 的网格间距，在生成毫米尺度刚度图的同时，兼顾了新鲜组织中的采集时间；每个刚度值对应约 92 个 4 μm 的转录组分箱。整体分析和区室特异性分析均显示，较硬的区域与较低水平的弹性纤维相关程序和较高水平的炎症信号相关，且这种关联存在年龄依赖性差异。这一相关性分析策略将实验测得的力学特性与新鲜组织中的空间组学数据相结合。
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关键词：空间力学组学 · 纳米压痕 · 空间转录组学 · 组织刚度 · 卵巢组织 · 细胞外基质重塑
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.29.748050v1?rss=1