新プラットフォームにより、同一断面空間トランスクリプトミクスとMALDI-MSIの統合が可能に(New Platform Enables Same-Section Spatial Transcriptomics and MALDI-MSI Integration)

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2026-09-30 中国科学院(CAS)

中国科学院(CAS)の研究チームは、空間トランスクリプトミクス(ST)と空間メタボロミクス(SM)を同一組織切片上で統合できる低コストの解析基盤「OpenFISH」を開発した。従来のSTは高価で、STとMALDI-MSIによる空間メタボロミクスを同じ切片で組み合わせることも困難だった。OpenFISHでは、モジュール式プローブや簡便な遺伝子コード体系などを採用し、マイクロ流体装置を不要とすることで、主要な商用プラットフォームと比較して総コストを約95%削減した。さらに、通常の20倍広視野蛍光顕微鏡で測定でき、実験時間も13時間以内に短縮した。マウス脳で細胞種と代謝物の対応関係を解析し、アルツハイマー病モデルではミクログリアを中心に細胞種特異的な代謝変化を確認した。

<関連情報>

OpenFISHは、同一断面の空間トランスクリプトミクスとMALDI-MSIの統合を可能にする OpenFISH enables same-section spatial transcriptomics and MALDI-MSI integration

Xinyang Li ∙ Yuan Huang ∙ Shuo Wang ∙ … ∙ Qing-Feng Wu ∙ Woo-ping Ge ∙ Lihui Duan
Neuron  Published:September 29, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2026.09.007

Highlights

  • OpenFISH is an open-source, cost-effective ST platform at single-cell resolution
  • OpenFISH enables same-section spatial transcriptomics and MALDI-MSI integration
  • OpenFISH resolves cell-type-associated and compartment-level metabolic patterns
  • Exploratory 5xFAD analysis reveals cell-type-resolved metabolic alterations

新プラットフォームにより、同一断面空間トランスクリプトミクスとMALDI-MSIの統合が可能に(New Platform Enables Same-Section Spatial Transcriptomics and MALDI-MSI Integration)

Summary

Integrating high-resolution spatial transcriptomics with metabolomics is essential for linking cellular identity to metabolic state, yet same-section, single-cell alignment is limited by incompatible substrates, chemistries, and imaging. We introduce OpenFISH, an open-source, low-cost, modular spatial transcriptomics platform and a matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry imaging (MALDI-MSI)-compatible workflow. Through optimized tissue handling and a guided registration pipeline, OpenFISH enables cell-type-aware co-mapping of transcripts and metabolites. We demonstrate its utility by revealing cell-type-specific metabolic heterogeneity in the central nervous system and compartment-level metabolic zonation in the hippocampus. Exploratory 5xFAD experiments identify concordant cell-type-associated metabolic changes, including prominent phospholipid changes in microglia, metabolic shifts in excitatory neurons masked in aggregate analyses, and elevated lysophosphatidylethanolamine-related features in oligodendrocytes. OpenFISH also independently quantifies transposable-element activation after immune challenge and identifies candidate striatal D1-neuron patterning changes in Reeler mutants. This work provides an open, low-cost, and customizable framework for same-section spatial multi-omics.

細胞遺伝子工学
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