1+1＞2！一文看单细胞+深度空间代谢组如何打通基因调控到代谢产物的“任督二脉”！

在生命科学研究的浩瀚版图中，细胞的基因表达特征与其在组织原位的真实代谢产物分布，是贯穿科研探索的两大核心信息。单细胞转录组为我们精准解析了细胞类型的“分子指纹”，然而在单细胞悬液制备的过程中，牺牲了宝贵的空间位置信息；而传统的代谢组学虽然承担着揭示生物表型“执行者”的重任，大多却是基于大块组织匀浆的分析，丢掉了代谢物在组织微区中的“排兵布阵”。

近年来，深度空间代谢组（timsTOF fleX MALDI-2）+ 单细胞转录组（10x Genomics） 的联合分析策略在动植物科学研究中日益增多，成为高分论文的新利器。该组合可在单细胞分辨率下解析细胞类型特异性基因表达，同时在组织原位可视化代谢物分布，精准打通“基因表达”与“代谢物积累”的细胞类型连接，为解决植物次生代谢物合成调控、组织发育机制、抗逆应答等传统瓶颈问题提供了全新范式。中科新生命凭借行业领先的时空多组学平台，通过整合单细胞转录组与深度空间代谢组（timsTOF fleX MALDI-2），为植物科学探索与临床医学转化带来了真正的“双擎驱动”。请跟随小编一起看看都有哪些内容~

（一）红豆杉：解码抗癌紫杉醇的“细胞生产线”

红豆杉作为紫杉醇的天然来源，其代谢调控机制一直是研究热点。杭州师范大学团队通过“单细胞转录组+深度空间代谢组”连发3篇高水平文章（如下），中科新生命为该研究提供深度空间代谢组服务。

这一发现为日后通过基因编辑精准提升红豆杉中药效成分的含量，解析药用植物分子育种机制奠定了坚实的时空研究基础，并在人参、烟草、黄花蒿等植物研究中广泛应用。

红豆杉茎的代谢物空间分布

（二）野古草：破译C4光合作用的高级“细胞空间布局”

C4植物之所以拥有极高的光合转化产能效率，关键在于其叶片内部具有极其精密的 “花环结构” 。然而，人们一直难以监测“代谢流水线”是哪类特殊细胞在通风报信。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究王鹏研究组与韩斌研究组在Nature Plants上通过联合野古草的单细胞转录组与深度空间代谢组，成功观察到支持特化DC细胞强化C4功能的代谢遗传基础及触发DC细胞独立发育的增殖机制。中科新生命为该研究提供深度空间代谢组服务。

该研究为在 C₃ 草类叶片的叶脉间叶肉细胞中引入类似功能性 DC 的细胞奠定了基础，并为将 C₄ 特性引入 C₃ 作物提供资源和策略。

单细胞转录组+深度空间代谢组联合策略精准解决了植物研究中“代谢物合成基因在哪些细胞中表达”与“代谢物在哪些组织区域积累”这两大核心问题。这种策略正在系统性地重塑药用植物次生代谢与发育生物学的研究范式，正在持续产出高水平论文。