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空间组学作为新兴领域，自诞生起就备受关注。在 2022 年，它更是出现在了 Nature 最值得期待的七个技术榜单中。在这样的加持下，空间转录组学的价值得到了越来越多科研者的肯定，相关研究也在不断增加，俨然成为了生命科学界的 “顶流”。
在 2025 国自然申请中，选择合适的投稿期刊对于提升竞争力至关重要。本文旨在全面分析空间组学可投稿期刊，通过对不同类型空间组学研究成果发表期刊的考察，总结各期刊特点及偏好，为科研人员提供有价值的参考。例如，《Science》杂志在空间组学领域发表了多篇具有影响力的论文，其对空间组学的研究涵盖了多组学、三维空间组学和时空组学等多个方面。《Nature》杂志也对空间组学给予了高度关注，发表了众多关于空间组学技术和应用的研究成果。此外，一些专业的生物学期刊，如《Nature Biotechnology》、《Nature Methods》、《Nature Genetics》等，也为空间组学研究提供了重要的发表平台。通过了解这些期刊的特点和偏好，科研人员可以更加有针对性地选择投稿期刊，提高论文的发表几率，从而在 2025 国自然申请中提升竞争力。根据 PubMed 数据库，从 2018 年至 2024年，空间组学共发表篇论文近千篇，主要的研究热点在肿瘤微环境、神经科学、发育生物学和组织再生及病理研究等领域。在 2022 年，接收空间组学研究论文数量 Top 5 的期刊中出现了 Cell 和 Nature 正刊，正刊能上某一研究主题的发文量 top 榜更是令人惊叹，此外空间转录组的文章出现在CNS（Cell、Nature、Science）的副刊上也十分常见。自2023 年起，随着10x Genomics不断更新空间转录组技术，推出新仪器，伴随而来的就是空间转录组发文量突飞猛进，短短一年时间就增加了近150篇的文章。截至到2024年10月，空间转录组的发文量达到了366篇，其中石蜡样本的空间转录组的文章高达到80多篇。从发文影响因子来看，在检索到的近千篇空间组学文章中，影响因子20分以上论文占比 25%左右；影响因子10分以上论文占比27.6%左右；影响因子5分以上占比33%；影响因子5分以下论文仅占比14.4%，由此可见以空间组学为技术背景的文章更容易发表高影响因子的文章。从研究领域的角度分析，可以看到 2017 年至 2024年发表的论文中，空间组学研究领域比较多样，重点论文主要涉及肿瘤、免疫、细胞进程、方法开发等，尤其是涉及肿瘤的研究比重不断加大。这表明利用空间数据进行发现和临床转化的研究正在成为新的趋势。 空间组学能够在Cell、Nature这两大期刊中占据一席之地，充分说明了该领域的重要性和前沿性。截至到2024年，空间组学收割了众多 CNS 上的高分论文，其中空间组学在 Cell 和 Nature 上分别有 19 篇和 21篇，这些论文为空间组学的发展提供了重要的参考和引领作用。而空间转录组常见的发文期刊除了 Cell、Nature、Science 等顶尖综合期刊外，《Nature Biotechnology》（16篇；IF = 33.1）、《Nature Genetics》（IF = 31.7）、《Genome Biology》（IF = 10.1，生物学一区 Top）、《Nature Methods》等专业权威期刊也频繁刊登空间转录组相关研究成果。这些期刊的认可充分证明了空间转录组研究的重要性和前沿性。
空间转录组技术在解析癌症异质性和肿瘤微环境方面发挥着关键作用，具有极其重要的地位。癌症是一种高度复杂的疾病，肿瘤细胞与其微环境中的各种细胞相互作用，形成了一个动态的生态系统。传统的研究方法往往难以全面揭示肿瘤的复杂性，而空间转录组技术为我们提供了一个全新的视角。空间转录组技术能够在原位单细胞分辨率上揭示癌变组织中的细胞组成、细胞状态和细胞相互作用。例如，通过对不同癌症类型的研究，我们可以确定癌症相关成纤维细胞（CAF）的不同功能亚组，并描述它们的空间分布特征。这有助于我们深入了解肿瘤微环境（TME）中细胞的异质性，以及它们在重塑 TME 中的作用。此外，空间转录组技术还可以帮助我们解析癌症的异质性。癌症异质性是指肿瘤细胞在形态、表型和基因表达等方面的差异，这种差异对癌症的治疗和预后产生了重大影响。通过空间转录组技术，我们可以识别出肿瘤内不同的细胞状态，以及与疾病进展相关的关键转录因子、配体和受体。这为临床预后和免疫治疗提供了潜在的应用价值。中山大学孙逸仙纪念医院林天歆教授团队在《Cancer Cell》期刊发表了题为“PDGFRα +ITGA11+ fibroblasts foster early-stage cancer lymphovascular invasion and lymphatic metastasis via ITGA11-SELE interplay”的研究论文。该研究结果阐明了 PDGFRα+ITGA11+ CAF 亚群通过 ITGA11-SELE 配受体互作诱导淋巴管新生，并重塑细胞外基质介导肿瘤细胞侵袭浸润淋巴管，促进早期膀胱癌脉管癌栓形成的关键分子机制。研究人员利用空间转录组联合单细胞测序首先解析了早期膀胱癌肿瘤微环境的细胞组成特征，并鉴定了与早期淋巴管癌栓相关的肿瘤相关成纤维细胞亚群：PDGFRα+ ITGA11+ CAF。通过转基因小鼠模型证实，条件性敲除PDGFRα+ITGA11+ CAF 显著抑制早期膀胱肿瘤内淋巴管癌栓形成及淋巴转移的发生。该研究首次阐明了早期膀胱癌中PDGFRα+ ITGA11+ CAF介导脉管癌栓形成的分子机理，对认识膀胱癌淋巴转移发生发展的机制有重要意义。 （2）《Nature Communication》Nature Communication发表的创新性研究“Whole-genome sequencing reveals the molecular implications of the stepwise progression of lung adenocarcinoma”中，研究者对76例肺癌样本进行全新的、高精度的空间转录组分析。首先利用基于测序的转录组分析CytAssist，以确定肿瘤样本中基因表达变化的位置。CytAssist是一种基于测序的空间转录组学分析，能够无偏地覆盖整个转录组（约18000个基因），可广泛表征组织，从头鉴定感兴趣的区域或细胞类型。之后利用基于成像的转录本分析 Xenium，进一步放大以精确定位特定的细胞类型。Xenium 是一种基于成像的空间转录组学分析，提供了纳米级的分辨率，可检测整张组织切片上单个细胞中的数百个基因（即将推出的 Xenium 5K 人类和小鼠基因组合将扩展到 5,000 个基因）。只需两步，即可从病理学和分子生物学的角度阐明肺腺癌的发病机制。 同期，另一项研究在线发表于“High resolution mapping of the tumor microenvironment using integrated single-cell, spatial and in situ analysis”，研究利用 FFPE 人类乳腺癌切片，对比整合Visium和Xenium全转录组分析数据，进一步揭示了不同肿瘤区域之间存在的分子差异，发现新的生物标志物与细胞亚型，为乳腺癌的临床诊断治疗提供新的理论依据。《Immunity》期刊上，全球首篇 / FFPE 空间转录组分析揭示了肾细胞癌中三级淋巴结构抗肿瘤机制。研究人员利用10x Genomics Visium 和CytAssist空间转录组学技术对24个 ccRCC原发性肿瘤（冷冻切片和 FFPE 切片）进行空间转录组学检测，发现肿瘤内TLS 的存在和密度与许多癌症类型的良好预后相关。在TLS +肿瘤中，B细胞和T细胞在TLS区域中表达，成纤维细胞在TLS区域内分布较多。通过对肿瘤区域和TLS区域的差异分析显示，免疫细胞的基因表达和成纤维细胞基因表达组成了TLS区域的主要表达特征，Ig和B细胞相关基因在 TLS 中的显著富集促使研究关注 B 细胞。
空间转录组与单细胞测序等技术的结合，为神经科学研究带来了重大突破。传统的神经科学研究方法在获取细胞空间信息方面存在不足，而空间转录组技术能够在单细胞水平上同时提供转录组数据信息和空间位置信息，弥补了这一缺陷。例如，通过结合单细胞转录组测序和空间转录组技术，可以更深入地了解脑细胞的类型区分和细胞层图谱构建，为研究神经系统的发育和疾病提供更准确的信息。《Cell》杂志一直站在科学研究的最前沿，在神经科学领域的影响力更是首屈一指。当空间转录组学与之相遇，便诞生了一系列令人瞩目的成果。例如，中国科学院动物研究所焦建伟研究组、广州国家实验室董骥研究组、北京大学杜鹏研究组和北京大学靳蕾研究组合作在Cell杂志在线发表了题为Spatiotemporal transcriptome atlas reveals the regional specification of the developing human brain的文章。该文运用空间转录组学技术对大脑神经发育过程进行了全面剖析。他们绘制出了从胚胎期到成年期大脑不同区域的基因表达图谱，精准地定位了在神经干细胞分化、神经元迁移以及突触形成等关键过程中起重要作用的基因。这些研究成果不仅让我们对神经发育的分子机制有了更深入的理解，也为神经发育相关疾病的研究提供了宝贵的线索。其特点在于对研究的创新性、深度以及广泛的生物学意义有着极高的要求，发表的文章往往能够引领整个神经科学领域的研究方向。《Nature Neuroscience》专注于神经科学的各个方面，尤其是神经回路的研究。在空间转录组学的应用方面，有研究聚焦于特定脑区的神经回路，如海马体。通过空间转录组学技术，研究人员能够确定在不同神经回路中活跃的基因群，进而揭示神经回路的功能特性与基因表达之间的紧密联系。这有助于我们理解大脑如何进行信息处理、记忆存储以及学习等复杂功能。该期刊注重研究的专业性和前沿性，对神经科学领域特定问题的深入挖掘和创新性解决方案给予高度关注，其发表的成果往往能够为神经回路相关研究提供新的思路和方法。例如，“Neuroinflammatory astrocyte subtypes in the mouse brain” 这篇文章，利用单细胞转录组测序及空间转录组测序技术，对小鼠脑星形胶质细胞进行研究，揭示了小鼠大脑中的神经炎性星形胶质细胞亚型及其空间分布情况。研究中，为研究炎症过程中星形胶质细胞转录组随时间的变化，研究者在出生 30 - 35 天（P30 - 35）的小鼠腹腔注射 LPS，以诱导炎症反应。LPS 注射后 3h、24h 和 72h，从小鼠皮质分选星形胶质细胞，提取 RNA 做 bulk RNA 测序。结果显示在 LPS 处理后 3h、24h 和 72h，星形胶质细胞的基因表达发生了显著变化。为进一步了解星形胶质细胞的异质性，研究者从注射 LPS 或生理盐水 24h 的小鼠皮层分选星形胶质细胞进行 scRNA - seq，共保留 79,944 个细胞，鉴定到 10 个细胞类群。为确定这些星形胶质细胞群的空间位置，研究者对小鼠大脑切片进行了空间转录组分析。通过星形胶质细胞特异性基因的空间表达，结合单细胞转录组数据，确定了各细胞群的空间位置。对各个亚群分别进行差异分析，结果显示 LPS 诱导后，所有星形胶质细胞群的基因表达谱都发生了显著变化。其中白质亚群 4 和灰质亚群 8 表现出独特的差异基因和空间分布特点。空间转录组学显示 Cluster 8 位于小鼠大脑的侧脑室和第三脑室周围、海马下方以及脑表面。最后借助 RNAscope 技术验证了以上发现。 总之，发表在 Nature Neuroscience 等期刊的文章展示了空间转录组技术在揭示大脑皮层空间差异表达等方面的强大应用，为神经科学研究提供了重要的方法和思路。《Science Advances》涵盖了众多科学领域的前沿研究成果，在神经科学领域的神经疾病研究方面，空间转录组学发挥着独特的作用。以阿尔茨海默病为例，研究人员利用空间转录组学对患者大脑组织进行分析，发现了在疾病进程中，特定脑区如颞叶、海马等区域的基因表达变化呈现出明显的空间分布特征。这些变化不仅与神经元的损伤和死亡有关，还涉及到神经胶质细胞的异常激活以及神经炎症反应等多个方面。通过空间转录组学的研究，为阿尔茨海默病的早期诊断、病情监测以及潜在治疗靶点的发现提供了新的依据。该期刊的特点是对跨学科研究较为包容，鼓励将空间转录组学与其他技术如影像学、生物信息学等相结合，以全面深入地解决神经疾病相关问题。《Neuron》作为神经科学领域的专业期刊，对神经元的研究极为深入。在空间转录组学的应用中，着重于探索神经元的多样性。研究人员借助空间转录组学技术，能够在大脑组织切片中区分不同类型的神经元，并分析它们在空间位置上的基因表达差异。例如，在大脑皮层中，不同层的神经元具有不同的功能和形态，空间转录组学研究揭示了这些差异背后的基因表达调控机制。该期刊对神经元相关研究的细节和深度要求很高，发表的文章往往能够为神经元的分类、功能研究以及神经环路的构建提供重要的基础数据。
空间转录组技术为发育生物学研究带来了全新的视角，它能够同时获取细胞的空间位置信息和基因表达数据，对于理解发育过程中的细胞分化、组织形成以及器官发育具有重要意义。Nature 系列期刊在发表发育生物学空间转录组研究成果方面具有较高的权威性和广泛的影响力。在可检测基因数量方面，通常能够涵盖大量的基因，为深入研究发育过程中的基因表达提供了丰富的信息。例如在一篇关于空间转录组技术探索组织结构的综述中，回顾了常见的空间转录组技术，强调了其在生物学上的应用前景，涉及到众多可检测基因。在组织大小方面，Nature 系列期刊中的研究可以涵盖从较小的组织切片到较大的器官组织。如在一些研究中，对小鼠和人类的肝脏、大脑等器官进行空间转录组分析，展示了不同组织大小下的基因表达情况。空间分辨率方面，Nature 系列期刊中的研究常常能够达到较高的分辨率。例如通过空间转录组技术可以观察到细胞之间的空间关系，揭示发育生物学中诸如子细胞之间的对称破坏和细胞命运决定等中心主题。Cell 在发育生物学空间转录组研究成果发表上也具有突出特点。可检测基因数量丰富，能够为研究人员提供全面的基因表达信息。以人类肠道发育和心脏发育的研究为例，通过单细胞转录组测序和空间转录组测序技术联合，检测了大量与肠道和心脏发育相关的基因。在组织大小方面，Cell 期刊中的研究可以针对不同发育阶段的特定组织进行分析，从小规模的组织样本到较大范围的器官组织都有涉及。空间分辨率较高，能够清晰地展示细胞在组织中的空间位置和分布情况，有助于揭示发育过程中的细胞分化和组织形成机制。 在人类肠道发育的研究中，Cell 在线发表了利用单细胞转录组测序和空间转录组测序技术联合的方法，在时间和空间两个维度对人类肠道发育机制进行详细研究。绘制了人类肠道发育的大规模单细胞时空形态发生图谱，并提供了肠道发育相关的在线资源，对细胞多样性，细胞间信号传导和转录调控网络进行了分类，对深入探究肠道发育的分子机制奠定了重要的基础。此外，在人类心脏发育的研究中，空间转录组技术也发挥了重要作用，通过对心脏组织的空间转录组分析，揭示了心脏发育过程中的细胞分化和组织形成机制。（3）《Developmental Cell》期刊Developmental Cell 专注于发育生物学领域，在空间转录组研究成果发表上有其独特之处。可检测基因数量适中，能够针对特定的发育过程和生物体进行深入研究。如在黑腹果蝇胚胎的三维空间转录组构建研究中，检测了与果蝇胚胎发育相关的一系列基因。组织大小通常以特定的生物体或器官组织为研究对象，如黑腹果蝇的胚胎和幼虫。空间分辨率较高，能够构建二维和三维空间转录组图谱，清晰地展示基因在生物体发育过程中的空间表达情况。南方科技大学胡宇慧团队与深圳华大生命科学研究院在发育生物学期刊 Developmental Cell 上合作发表文章 “High-resolution 3D spatiotemporal transcriptomic maps of developing Drosophila embryos and larvae”。该团队利用华大基因最新开发的时空转录组学平台 Stereo-seq，首次实现了遗传学模式生物黑腹果蝇胚胎的三维空间转录组构建。对果蝇胚胎和幼虫切片的二维空间转录组图谱进行构建，并通过结合单个样本所有切片的二维空间转录组，重构了胚胎和幼虫的三维空间转录组。该研究开启了在生物体层面和基因组尺度上对基因的三维空间表达图谱进行系统动态解析的新机遇。 （4）《Nucleic Acids Research 》期刊可检测基因数量丰富，由于其囊括了整个动物界主要类群的代表性物种的多组学数据资源，包括大量的基因组、转录组、单细胞和空间转录组数据，为发育生物学研究提供了广泛的基因检测范围。组织大小方面，涵盖了不同动物物种的各种组织，具有广泛的适用性。空间分辨率方面，通过整合多组学数据，能够为发育生物学研究提供更全面的空间信息，有助于深入理解动物进化和发育过程中的空间基因表达模式。董波教授团队和王师教授团队联合在国际分子生物学领域顶级期刊 Nucleic Acids Research 在线发表 “EDomics: a comprehensive and comparative multi-omics database for animal evo-devo”，标志着国际上首个横跨整个动物界主要进化节点类群的发育进化相关多组学数据库和综合分析平台的成功建立和正式启用。该数据库囊括整个动物界主要类群的代表性物种，包括大量的基因组、转录组、单细胞和空间转录组数据资源。为动物进化和发育学界提供了一个物种覆盖度最广、组学资源最丰富、分析功能最全面的开放获取数据库平台，对发育生物学研究具有重要意义。
四、空间组学视域下：前沿文章研究方向的深度聚焦与展望
目前空间转录组的研究方向呈现出多样化的特点。在细胞异质性研究方面，着重研究不同细胞类型在空间上的分布及其功能，尤其是在肿瘤微环境、发育过程和组织再生中的作用，突出了单细胞与空间转录组学的紧密结合，以深入探索细胞间的异质性与功能差异。在空间基因表达图谱构建方面，致力于开发高分辨率的空间基因表达图谱，以揭示组织内部的细胞构成及其分布特征。针对像大脑、肝脏、肿瘤等特定器官进行系统研究，建立基础数据库，如在神经科学领域，对大脑进行高分辨率的空间基因表达图谱构建，有助于更清晰地了解大脑中不同区域细胞的基因表达情况和分布特征。在新技术与方法的发展方面，不断优化现有的空间转录组学技术，如空间定位 RNA 测序技术，提高其灵敏度和分辨率。同时，积极开发新型成像技术和数据解析算法，以应对复杂的空间转录组数据。像哈佛大学和麻省理工学院的研究人员详细描述了现有的基于测序和基于成像的空间转录组技术，并展望未来空间转录组技术的开发方向。
五、空间组学技术开启：未来临床医学领域的无限可能与发展走向
在未来发展方向上，临床应用是一个重要方向。将空间转录组学应用于个性化医疗和精准医疗，有望推进疾病的早期诊断和治疗。通过研究空间转录组信息，能够更好地指导药物开发和治疗方案的优化，例如针对不同患者在组织中的基因表达空间分布差异，制定更精准的治疗策略。 实时动态监测也是未来的关键发展方向之一。探索时序空间转录组学，能够实时监测生物过程（如发育、疾病进展）中的动态变化，开发实时监测系统，以便观察细胞行为与基因表达的实时变化。这将为深入理解生物过程的动态机制提供有力支持。大数据与人工智能的结合是必然趋势。利用机器学习和深度学习技术分析大规模空间转录组数据，能够挖掘潜在的生物学规律与模式，建立模型以预测空间转录组学数据在不同生物状态下的变化。这不仅可以提高数据分析的效率和准确性，还能为未来的研究提供更有价值的预测和指导。跨学科合作也是空间转录组未来发展的重要动力。促进生物学、计算机科学、医学等跨学科合作，整合不同领域的知识与技术，推动空间转录组学的发展。加强与临床研究和基础研究的联系，使基础研究成果能够更快地转化为临床应用，共同攻克生命科学领域的难题。此外，标准化和共享也是未来发展的重要方面。建立空间转录组学的数据标准和共享平台，鼓励各研究团队的数据共享和互通，创建开放的数据库，让研究者能够访问和使用先前的实验数据，推动整个领域的整体进步，避免重复劳动，加速空间转录组学的发展和应用。总之，空间转录组学在发文现状上表现出色，研究方向广泛且深入，未来发展前景广阔，正朝着更精准、更动态、更智能化的方向不断迈进，为生命科学和医学领域的进步带来新的机遇和挑战近年来，空间转录组领域的发文数量呈现稳步增长的趋势，研究成果不断涌现，为生命科学领域带来了新的突破和见解。从发文期刊来看，涵盖了众多高水平的学术期刊。如《Cell》《Nature Biotechnology》《Nature Genetics》等顶尖杂志均有相关研究成果发表，这些研究多聚焦于技术的创新性开发与重大生物学问题的探索，体现了空间转录组学在基础研究领域的重要价值.在研究领域方面，肿瘤研究是空间转录组发文的热点之一。通过该技术，科研人员能够深入剖析肿瘤微环境中细胞的空间分布与基因表达特征，为肿瘤的发生发展机制、免疫治疗响应等提供关键信息，助力精准医疗的发展 ，相关文章发表于《Advanced Science》《Clinical Translation Medicine》等杂志。此外，在组织发育领域，空间转录组技术也发挥了重要作用。比如对人脑、心脏等器官发育过程的研究，揭示了细胞在时空维度上的分化与迁移规律，为理解器官形成的奥秘提供了有力支撑，此类成果常见于《Cell》等高水平期刊。值得一提的是，植物学领域的空间转录组研究也逐渐崭露头角，为解析植物组织的细胞异质性和发育机制提供了新视角，《Plant Biotechnology Journal》等期刊上也有相关报道。 随着技术的不断进步和应用的拓展，空间转录组学的发文前景十分广阔，有望在更多领域取得重要成果，为生命科学研究和医学实践带来更多的惊喜与突破。
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