空间生物学

空间生物学（）是研究生物分子与细胞在其天然三维环境中的学科。它涵盖了不同层级的细胞分辨率，包括：
*亚细胞定位： 研究DNA、RNA和蛋白质的亚细胞分布。
*单细胞分辨率与原位通讯： 研究单个细胞及其原位通讯，例如细胞间的相互作用和细胞信号传导。
*细胞群落、区域或微环境： 探究细胞聚集形成的邻域、特定区域或微环境。
*组织结构与器官组织： 宏观地研究器官中的组织架构与整体组织方式。

组织结构的失调是人类疾病进展中的一个普遍特征，例如肿瘤发生和神经退行性病变。生物学中的诸多领域都以其对空间生物学的独特贡献而成为研究焦点。

空间转录组学
空间转录组学测量组织内mRNA转录本的丰度和分布。 RNA的In situ检测的空间方法最早由约瑟夫·G·加尔 (Joseph G. Gall)和Mary-Lou Pardue于1969年发表的一篇里程碑式论文中提出。 在空间转录组学技术出现之前，由于批量RNA测序中组织被研磨，或单细胞RNA测序中组织被解离成单细胞悬液，因此全转录组分析缺乏空间背景信息。尽管一些文献将RNA称为“空间基因组学”，

空间蛋白质组学
空间蛋白质组学测量组织中亚细胞水平的蛋白质定位和丰度。 基于免疫組織化學的空间蛋白质组学方法包括寡核苷酸条形码抗体、循环免疫荧光 (cycIF)、共检测索引 (CODEX)、迭代漂白扩展多重性 (IBEX)、多重离子束成像 (MIBI) 和成像质谱流式细胞术 (IMC)。 其他方法包括深度可视化蛋白质组学，它利用激光捕获显微切割和质谱法分析来分析单个细胞中的蛋白质表达。最近，Eric Topol创造了“空间医学”(spatial medicine)一词，用来指代一项利用深度可视化蛋白质组学寻找罕见皮肤病治疗方法的研究。

空间基因组学
空间基因组学定位细胞核内天然的三维基因组结构。 染色体的核内组织以及染色体的定位和折叠方式对基因调控、转录、DNA复制、DNA损伤修复和细胞分裂具有重要意义。

空间组学与空间生物学
空间组学是指一系列高通量分子分析技术，用于测量和绘制组织中转录组、蛋白质组或其他生物分子的空间分布图。空间生物学是一个更宽泛的术语，涵盖了相关的科学和技术，但空间生物学和空间组学经常被互换使用。

参考文献