空间组学的发展让我们能够在组织原位对转录组，代谢组等分析。但是如何在同一张组织切片上同时获得多个模态的数据，并同时保留细胞级别的对应关系，是空间多组学领域长期面临的技术挑战。
基于成像的空间转录组学能够在单分子的水平检测转录本，并实现空间单细胞转录组，但是其高昂的成本以及硬件要求限制相关技术的普及与广泛应用。基于MALDI−MSI的空间代谢组学能够以固定的高分辨率检测组织原位的代谢物情况，其基于基质辅助激光能量来解吸/电离质谱成像，但该技术会对组织造成损伤，并引入大量的背景荧光，使其难以与高分辨率空间转录组技术兼容。
本研究首先利用模块化探针设计、单轮基因编码等方式降低了约95%的空间转录组成本，并在转座元件响应炎症和Reln基因敲除对神经系统结构影响两个方面验证了OpenFISH在实际应用中的表现。然后通过导电玻片预处理以及MALDI−MSI后组织成胶与透明化技术成功实现了在同一张片子上进行两个模态的连续检测，并使用该技术揭示了小鼠脑中具有细胞类型偏好的代谢物分布，发现整合两种模态可以更全面地描述小鼠海马的解剖学特征。最后，该技术被应用于阿尔茨海默病（AD）研究中来探索细胞类型相关代谢物的变化。
该研究结果以题为OpenFISH enables same-section spatial transcriptomics and MALDI-MSI integration的论文于9月29日在线发表在Neuron杂志。中国科学院遗传与发育生物学研究所李心杨、黄元、王硕、和李芽为论文第一作者，段力辉研究员为论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金以及中国科学院相关项目资助。
OpenFISH和MALDI–MSI“转录-代谢”联合分析设计与实验流程
