近日，赌博网站大全李敏教授团队联合新加坡科学技术研究局陈金妙等团队，在国际顶级学术期刊《自然・遗传学》（Nature Genetics）在线发表题为《Mosaic integration of spatial multi-omics with SpaMosaic》的研究论文。赌博网站大全为该论文第一作者单位，赌博网站大全2020级博士研究生严旭画为论文第一作者，李敏教授为共同通讯作者。该成果为解决空间多组学数据异质性整合这一领域核心难题提供了全新计算框架，将有力推动多组学空间组织图谱的构建与生物学机制深度解析。

空间组学技术是解析组织内细胞空间异质性的核心手段，近年来已实现从同一切片同时捕获转录组、表观组、蛋白质组等多种组学信息，为全面理解组织微环境与生命过程提供了多维度视角。然而，空间多组学实验技术难度高，需在分辨率、灵敏度与通量间进行艰难权衡，目前绝大多数可用数据仍来自不同切片的单组学模态检测。如何对这些来源多样、模态部分重叠的异质性数据集进行嵌合整合，构建连贯完整的多模态空间图谱，是当前空间组学领域亟待突破的关键瓶颈。

围绕这一科学问题，研究团队创新性开发了基于对比学习与图神经网络的空间多组学嵌合整合工具 SpaMosaic。该工具采用加权轻量图卷积网络编码斑点间空间相似性，以空间感知的方式将不同切片、不同模态的数据投影到统一的模态无关潜在空间，同时高效消除批次效应。其输出的隐嵌入可直接用于空间域识别、缺失模态插补及多切片联合分析等全流程下游任务，实现了 “一次整合、多维度应用” 的技术突破。

研究团队通过模拟数据与涵盖大脑、胚胎、扁桃体、淋巴结等多种组织的实验数据集，对 SpaMosaic 进行了系统全面的基准测试。结果显示，与现有主流方法相比，SpaMosaic 在降低技术噪声、减轻批次效应、识别连贯空间域等方面表现出显著优势。在跨技术平台、发育阶段、分辨率及模态组成的异质性真实数据集挑战中，SpaMosaic 成功解析了精细的解剖结构，完成了全面的小鼠胚胎多组学空间图谱绘制。

图2 小鼠胚胎图谱整合

值得关注的是，SpaMosaic 还具备强大的缺失模态插补能力。在小鼠大脑嵌合数据集中，其插补得到的组蛋白修饰数据不仅精准复现了已知的转录组 - 表观基因组相关性，还发现了大量全新的区域特异性调控关联，展现了无需共检测即可推断跨模态生物学关系的独特能力。同时，该工具具有优异的可扩展性，可高效整合超过 100 个组织切片，并能处理单张切片包含 80 万个以上检测点的超大规模数据集。

图1 缺失模态填补揭示区域特异性调控关联

该研究提出的 SpaMosaic 工具为全球快速积累的异质性空间组学数据提供了通用的统一整合解决方案，将极大促进空间组学数据的共享与深度挖掘，为发育生物学、神经科学、肿瘤学等领域的研究提供重要技术支撑。未来，研究团队将进一步优化 SpaMosaic 的功能与性能，拓展其在复杂疾病病理机制解析、精准医疗靶点发现等方面的应用，推动空间组学技术从基础研究向临床应用加速转化。

                                 作者：郑瑞清

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