Visium HD 是 10x Genomics 开发的高分辨率空间转录组测序技术，兼容FFPE和新鲜冰冻（FF）样本，实现单细胞水平（2×2 μm 条形码方块）的全转录组基因表达分析，且组织覆盖无间隙。
技术优势
超高空间分辨率
通过 2×2 μm 的连续寡核苷酸阵列，结合 Visium CytAssist 仪器的探针捕获技术，限制转录本扩散，实现精确转录本定位。
多组织兼容性
适用于人或小鼠新鲜冷冻、固定冷冻和 FFPE 样品（包括新鲜切片、存档样本（室温 / 4℃保存 6 个月）及封片样本）。支持 H&E 染色和免疫荧光染色，同一组织切片的高分辨率空间转录组学技术可以增强 H&E 染色和免疫荧光成像的效果。
全转录组覆盖
使用基于探针的检测方法（RNA-templated ligation, RTL），覆盖人类～18,000 基因、小鼠～19,000 基因，每基因设计 3 组探针以提高检测灵敏度。
技术原理
Visium HD玻片有两个捕获区域，每个区域为6.5×6.5 mm，且捕获区域周围有基准框架用于图像对准。捕获区域排列着连续的寡核苷酸阵列，由约1100万个2×2 µm的条形码方阵组成，这些方阵连续排列且无间隙，实现全组织覆盖和单细胞级分辨率。寡核苷酸具有以下特征：
▶ 30 nt的poly(dT)，用于通过碱基互补配对捕获带有poly(A)尾的探针连接产物
▶ 唯一分子标识符（UMI）：用于识别文库制备和测序过程中产生的重复分子；
▶ 空间条形码（Spatial Barcode）：每个2×2 µm的条形码方阵具有唯一的空间条形码，用于标记转录本的空间位置信息。
▶ Illumina TruSeq Read 1测序引物：用于文库构建和双端测序。
组织切片的制备过程包括组织切片、脱蜡（适用于 FFPE 组织）、染色和在载玻片上成像。然后将两张组织切片和一张包含两个捕获区域的 Visium HD 切片放入 CytAssist 仪器中，使组织切片与两个 Visium 捕获区域对齐。仪器内部会捕获明场图像，以便为数据分析提供空间定位，随后对组织进行透化处理，并将转录组探针转移到 Visium HD 切片上。探针延伸后，将样品洗脱并转移到新的试管中，构建基因表达文库。最终的基因表达文库将进行测序。
实测数据
实测1
Visium HD 对该 FFPE 导管原位癌人类乳腺癌样本进行分析，构建了无偏倚的全转录组图谱，并识别了肿瘤微环境中的主要细胞类型和状态。
实测2
同一组织切片的组织学和空间分析。A、B 分别显示同一人类结肠癌切片的 H&E 染色 (A) 和基于图形的聚类 (B)。C、D 分别显示同一小鼠小肠切片的 alpha-SMA（红色）、WGA（绿色）和 DAPI（蓝色）的免疫染色 (C) 以及基于图形的聚类 (D)。黑色箭头表示在连续切片 1 (E、F) 中存在单个浆细胞，JCHAIN 表达；在连续切片 2 (G、H) 中不存在浆细胞，JCHAIN 表达也未表达。
实测3
使用 Visium HD 获得高质量且可重复的数据。A-C 分别显示人类结肠癌的 H&E 染色 (A) 及其 UMI 图 (B) 和 UMI 分布图 (C)。D、E 分别显示健康人类胰腺 2 个重复样本的 UMI 图 (D) 以及重复样本之间 UMI 分布的高度相关性 (E)
实测4
使用 Cytassist 探针捕获技术实现转录本的精确定位。H&E 染色与标记基因表达的叠加显示转录本在预期位置的准确定位 (A)。基于图的小鼠小肠聚类 (B)。E 图中黑框内的区域被放大以显示 H&E 染色 (C)，其中红色区域表示预期包含表达 Lyz1 和 Defa21 转录本的潘氏细胞的隐窝区域，黄色区域表示不表达潘氏细胞标记物的相邻肌肉层。H&E 与潘氏细胞标记基因的叠加 (D)。值得注意的是，约 95% 的 Lyz1 和 Defa21 转录本正确定位在包含潘氏细胞的隐窝区域中。
文章案例
英文题目：Granzyme K+ CD8+ T cells interact with fibroblasts to promote neutrophilic inflammation in nasal polyps
中文题目：颗粒酶 K 阳性 CD8 阳性 T 细胞与成纤维细胞相互作用促进鼻息肉中的中性粒细胞炎症
期刊：Nature Communications
发表时间：2024 年 11 月
研究目的：
由于常规 Visium 平台无法达到单细胞分辨率（55-μm 的检测点包含 1 – 10 个细胞），难以精准解析细胞间的相互作用，而 Visium HD 平台能提供单细胞尺度的空间分辨率（2×2 µm 的条形码方块且无间隙）。因此，作者使用该平台对更多样本进行分析，以更精确地观察免疫细胞和结构细胞在鼻组织中的空间分布情况，进而揭示细胞间的相互作用，尤其是 GZMK⁺ CD8⁺ T 细胞与成纤维细胞之间的关系，为深入理解 CRSwNP 的发病机制提供更有力的证据。
研究结果
-细胞分布与组成：对 4 例对照样本和 6 例鼻息肉（NP）样本进行分析后发现，在 NP 组织的固有层中鉴定并可视化了 CD8T_GZMK 和 CD8T_GZMB 细胞。NP 组出现大量免疫细胞浸润，其中巨噬细胞、浆细胞、B 细胞和 CD4⁺ T 细胞的数量比 CD8T_GZMK 更多。与对照下鼻甲（CIT）组相比，NP 组中 CD8T_GZMK、B 细胞和 CD4⁺ T 细胞的比例增加，而平滑肌细胞的比例显著下降，不过成纤维细胞或上皮细胞的比例未发生明显变化。
-细胞间相互作用：通过 Squidpy 进行邻域富集分析，发现 CD8T_GZMK 与成纤维细胞之间存在正向邻域富集关系，即这两种细胞在空间上距离更近，且这种关系具有特异性，其他免疫细胞与成纤维细胞之间并未展现出更强的邻域富集关系。此外，基于 Visium HD 数据的配体 – 受体分析表明，GZMK⁺ CD8⁺ T 细胞与成纤维细胞之间通过 CXCR4 – CXCL12 轴进行细胞通讯，进一步证实了两者之间的密切联系。
常见Q&A
Q1：Visium HD 玻片的捕获区域架构是什么？
A：Visium HD 空间基因表达玻片包含两个 6.5 x 6.5 mm 的捕获区域，其中一片连续的寡核苷酸排列成数百万个 2 x 2 μm 条形码方块，无间隙，可实现单细胞尺度的空间分辨率。
Q2：哪些样品与 Visium HD 兼容？
Visium HD 与含有 mRNA 的人和小鼠新鲜冷冻、固定冷冻和福尔马林固定石蜡包埋 （FFPE） 组织切片兼容。这包括存档的 FFPE 块和载玻片上的预切片组织。
Q3：哪些组织染色剂与 Visium HD 兼容？
A：Visium HD 空间基因表达与苏木精和伊红 （H&E） 染色兼容，用于形态学信息，与免疫荧光 （IF） 染色兼容，用于蛋白质共检测。