Nature Neuroscience：MERFISH空转分析 揭示衰老大脑中神经胶质细胞和免疫细胞的相互作用（下）

Nature Neuroscience：MERFISH空转分析

揭示衰老大脑中神经胶质细胞和免疫细胞的相互作用

森西赛智科技有限公司

3.3 实验结论

 

研究结果表明，小胶质细胞的适应不良的活化会促进CD8+ T细胞的积累，从而导致髓鞘轴突受损以及大脑功能障碍。通过单细胞和空间转录组学多重抗误差荧光原位杂交（MERFISH）技术，研究者对神经胶质细胞的多样性以及大脑白质的年龄相关变化进行了表征，揭示了神经胶质细胞与免疫系统之间的复杂相互作用。研究者发现CXCL10-CXCR3轴在老年白质中对招募和保留CD8+ T细胞起着关键作用，并发生致病作用。这些发现表明，与髓鞘变化相关的功能失调的小胶质细胞在衰老过程中激发了适应性免疫反应，并突出强调了能减轻它们有害影响的潜在靶点。

 

l 衰老过程中的神经胶质-免疫级联反应：功能失调的小胶质细胞通过CXCL10引发病理性的T细胞募集，从而导致白质损伤；

l 重要机制解析：CXCL10-CXCR3轴是衰老大脑中适应性免疫细胞相互作用的关键途径；

l 治疗相关性：针对小胶质细胞激活或CXCL10信号传导的干预措施可能减轻与年龄相关的神经炎症性退化。

 

 

（一）MERFISH研究的意义

 

本文中，研究者用MERFISH（Vizgen公司的MERSCOPE“超高分辨单细胞原位空间组学分析系统”）进行视神经实质的空间转录组学研究：

l 空间转录组学图谱绘制：MERSCOPE能实现老年白质中神经胶质异质性和免疫细胞微环境的原位可视化；

l 珍稀细胞分辨率：该技术的高灵敏度能够检测到罕见的CD8+ T细胞，并且能确定其与 CXCL10+ 反应性神经胶质细胞的空间距离；

l 阐明分子相互作用的背景：它提供了关键的空间背景信息，将CXCL10表达区域与免疫浸润和组织病理学联系起来——提供常规方法无法获得的见解。

 

参考文献：

【1】Janos Groh et.al., Microglia activation orchestrates CXCL10-mediated CD8+ T cell recruitment to promote aging-related white matter degeneration, Nature Neuroscience, Published online: 22 May 2025,

 

 

什么是MERFISH和MERSCOPE？

 

空间多组学是目前生命科学和基础医学领域的重要研究热点，其中Spatially Resolved Transcriptomics“空间转录组学”被 《Nature Methods》 评为Method of the Year 2020，并指出它“将改变细胞生物学以及病理学和组织学的研究和工作方式”。

MERFISH“Multiflexed Error Robust Fluorescence In-Situ Hybridization（多重抗误差荧光原位杂交）”技术，结合smFISH（单分子荧光原位杂交技术）和亚细胞成像的优势，通过使用组合标记、序列成像和抗误差的条形码编码技术来扩展smFISH的功能，从而大幅提高了多重检测能力，能够实现真正意义上基因可视化的单细胞原位空间转录组学分析，为研究人员开启了了解每个细胞内转录组组成与分布的窗口。

 

MERFISH技术诞生于美国哈佛大学庄小威院士实验室，于2015年首次发表，此后已累计发表了300多篇经过同行评审的文章，每年都有更多令人兴奋的发现。凭借可靠、有价值的数据集以及值得信赖的数据质量，该技术让科学家对空间基因组学分析充满信心，从而推动生物学研究。

 

MERFISH技术原理示意图

 

MERFISH 2.0技术可显著提高MERFISH在各种样本中，特别是在RNA质量较低的FFPE组织样本中的检测灵敏度。具体介绍，请参考：MERFISH 2.0：新一代空转技术，挑战低质量样本检测！

MERFISH 2.0技术原理示意图

 

美国Vizgen公司的MERSCOPE系列“超高分辨单细胞原位空间组学分析系统”以革命性的MERFISH技术为基础，可在亚细胞分辨率下实现大规模多重的核酸与蛋白分子成像，具有高精度和无与伦比的检测效率。MERSCOPE为肿瘤学、免疫学、神经科学、发育生物学、植物学、传染病、细胞和基因治疗等领域基于组织的基础研究和医学转化提供了变革性的视角，也是加速药物发现和开发的重要工具。

 

MERSCOPE Ultra系统

 

MERSCOPE的技术特点：

 

l 空间分辨率极高：单分子分辨率<50nm，在亚细胞水平上定位RNA转录本；

l 灵敏度高：能检测到其它方法（单细胞测序等）检测不到的低表达基因；

l 成像面积大、更快的分析速度：MERSCOPE Ultra：成像面积≥3.0cm2；

l 高度多重：同一切片上同时检测上千重基因与多个蛋白；MERFISH 2.0 技术适合长期保存/低质量的FFPE样本；

l 开放性与灵活性良好：针对课题可以灵活自主选择所需基因，专用平台高效设计基因panel。

 

MERSCOPE图像示例

MERFISH和MERSCOPE有多篇高水平文献发表

 

附录

 

关于MERFISH与MERSCOPE®

MERFISH技术由哈佛大学庄小威教授团队开发，通过探针组合标记和纠错条形码扩展smFISH功能，以纳米精度检测RNA，揭示细胞内转录组组成。MERSCOPE™系统结合MERFISH技术，提供超高分辨率单细胞空间基因组学分析，是全球首个结合单细胞和空间基因组学的超多重检测平台。它整合高分辨率成像、流体学、图像数据处理和自动化，提供端到端解决方案，助力科学家深入探索空间生物学信息，生成包括RNA表达、细胞类型和组织结构的生物图谱，为生物学研究提供新深度。

 

关于Vizgen®

Vizgen®专注于空间生物组学，提供原位单细胞空间基因组学和蛋白组学工具。其MERFISH技术和MERSCOPE®平台结合InSituPlex®检测及STARVUE™图像分析技术，帮助研究人员在空间背景下深入了解生物系统，推动健康和疾病研究。MERSCOPE®平台在多个领域提供变革性见解，助力药物发现。更多详情，请访问www.vizgen.com，或通过社交媒体联系我们。

 

关于森西赛智

Vizgen 的中国区战略合作伙伴“森西赛智科技有限公司”将和 Vizgen 团队携手共同打造国内高水平单细胞原位空间组学分析技术和服务平台。

 

森西赛智（北京/上海/广州/成都）拥有超过20年的生命科学和生物技术领域的自主研发和国际品牌代理经验，专注于国内整合和推进全球产品进入中国的研发市场，产品线覆盖分子、蛋白、细胞、组织、小动物、生物工艺和自动化等领域。森西赛智在全国各主要城市都有销售或售后服务网点，相关工作人员均接受原厂培训，具有雄厚的技术支持基础，可以为客户提供专业周到的服务。自成立以来，“森西赛智科技有限公司”已为5300+客户提供优质的产品和服务。

 

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