Transkryptomika Przestrzenna · UMP Poznań Spatial Transcriptomics · PUMS Poznań

Pracownia
Transkryptomiki Przestrzennej Spatial
Transcriptomics Laboratory

Zakład Histologii i Embriologii Department of Histology and Embryology

Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu Poznan University of Medical Sciences

O metodzie About the Method

Ekspresja genów
w kontekście przestrzennym Gene expression
in spatial context

Transkryptomika przestrzenna umożliwia analizę ekspresji genów bez utraty informacji o budowie tkanki. Łącząc dane obejmujące cały transkryptom z obrazem histologicznym, pozwala określić, gdzie aktywne są poszczególne geny, oraz badać zależności między sąsiadującymi komórkami. Spatial transcriptomics measures genome-wide gene expression while preserving the location of transcripts within tissue. By integrating molecular profiles with histological images, it enables gene activity and cell-cell relationships to be studied in their native anatomical context.

🔬

Rozdzielczość komórkowa Cellular resolution

Profilowanie transkryptomu na poziomie pojedynczych komórek z zachowaniem ich położenia w tkance Transcriptome profiling at single-cell resolution while retaining each cell's position within the tissue

🗺️

Kontekst anatomiczny Anatomical context

Bezpośrednie odniesienie danych molekularnych do obrazu preparatu barwionego H&E Direct alignment of molecular data with the corresponding H&E-stained tissue section

🔗

Interakcje międzykomórkowe Cell-cell interactions

Analiza komunikacji komórkowej w naturalnym mikrośrodowisku tkanki Analysis of cellular communication within the native tissue microenvironment

🎯

Rzadkie populacje Rare cell populations

Identyfikacja rzadkich typów komórek i ich położenia w wyspecjalizowanych niszach Identification of rare cell types and their location within specialised tissue niches

Co wnosi ta metoda What the method adds

Metoda łączy ocenę morfologii i lokalizacji struktur tkankowych z równoczesnym profilowaniem ekspresji tysięcy genów. Dzięki temu wyniki molekularne można interpretować bezpośrednio w kontekście histologicznym, zarówno w badaniach podstawowych, jak i translacyjnych. The method combines morphological assessment and tissue localisation with simultaneous profiling of thousands of genes. Molecular findings can therefore be interpreted directly in their histological context in both fundamental and translational research.

Atlas badawczy Research atlas

Atlas przestrzenny gruczołu nadnerczowego Spatial atlas of the adrenal gland

Analiza nadnerczy myszy wykonana na platformie Visium HD (10x Genomics), ze szczególnym uwzględnieniem różnic między samcami i samicami. A Visium HD (10x Genomics) analysis of the mouse adrenal gland, with particular emphasis on sex-specific differences.

104 032 Przeanalizowane komórki Analysed cells
8 Próbek (4♂ + 4♀) Samples (4♂ + 4♀)
10 Populacji komórkowych Cell populations
19 070 Dostępnych genów Available genes
Interactive transcriptomic atlas
Widok interaktywnego atlasu nadnerczy myszy z jednoczesną wizualizacją ekspresji genów Cyp11b2, Gpc3, Npy i Akr1c18 u samców i samic. Użytkownik może regulować przezroczystość kanałów kolorystycznych, porównywać wiele genów oraz korzystać z projekcji UMAP, wykresów skrzypcowych i map cieplnych. View of the interactive mouse adrenal atlas with simultaneous visualisation of Cyp11b2, Gpc3, Npy and Akr1c18 expression in males and females. Users can adjust channel opacity, compare multiple genes and examine UMAP projections, violin plots and heatmaps.

Interaktywny atlas Interactive atlas

Przeglądaj dane transkryptomiczne i porównuj wzorce ekspresji genów bezpośrednio w przeglądarce. Explore transcriptomic data and compare spatial gene-expression patterns directly in your browser.

Otwórz atlas → Open the atlas →

Wcześniejsze atlasy Previous atlases

Atlas transkryptomiki przestrzennej nadnercza myszy (Visium) Spatial transcriptomics atlas of the mouse adrenal gland (Visium)

Przejdź do atlasu → Go to atlas →

Kanoniczne geny markerowe w nadnerczach człowieka i myszy Canonical marker genes in human and mouse adrenal glands

Przejdź do atlasu → Go to atlas →

Narzędzia bioinformatyczne Bioinformatics tools

Space Ranger Seurat v5 Harmony CellChat SpaTrack Plotly Dash Docker
Dane i wizualizacje Data and visualisation

Wyniki analiz bioinformatycznych Bioinformatics results

High-resolution spatial slide
Heterogenność komórkowa nadnercza myszy w rozdzielczości pojedynczej komórki. Górny panel przedstawia przestrzenne rozmieszczenie genów markerowych Cyp11b2 (zielony), Gpc3 (różowy), Npy (niebieski) i Akr1c18 (żółty). Wykres punktowy po prawej pokazuje ekspresję dziesięciu najważniejszych markerów w poszczególnych klastrach. W dolnych panelach przedstawiono rozmieszczenie kolejnych ośmiu genów na tle reprezentatywnego preparatu barwionego H&E. Single-cell-resolution view of cellular heterogeneity in the mouse adrenal gland. The upper panel shows the spatial distribution of Cyp11b2 (green), Gpc3 (pink), Npy (blue) and Akr1c18 (yellow). The dot plot on the right summarises expression of the ten leading marker genes across clusters. The lower panels map eight additional markers onto a representative H&E-stained section.
Cell-cell communication
Komunikacja międzykomórkowa w nadnerczu myszy zależna od płci. (A) Całkowita liczba interakcji (po lewej) i sumaryczna siła interakcji (po prawej) u samców i samic. (B) Wykresy kołowe przedstawiające interakcje między populacjami komórek u samców (po lewej) i samic (po prawej); grubość linii odpowiada liczbie interakcji. (C) Mapy cieplne wzorców sygnalizacji wychodzących; intensywność koloru wskazuje względną siłę sygnalizacji (0–1). (D) Diagramy kołowe sygnalizacji Shh u samców i sygnalizacji Spp1 u samic. Sex-specific cell-cell communication in the mouse adrenal gland. (A) Total number of inferred interactions (left) and aggregate interaction strength (right) in male and female adrenal glands. (B) Circle plots showing interactions between cell populations in males (left) and females (right); line thickness represents interaction count. (C) Heatmaps of outgoing signalling patterns; colour intensity indicates row-scaled relative signalling strength (0–1). (D) Chord diagrams of Shh signalling in males and Spp1 signalling in females.
Marker heatmaps
Mapy cieplne ekspresji genów markerowych w klastrach odpowiadających różnym typom komórek. Skala barw od czerwieni przez czerń do żółci przedstawia znormalizowaną ekspresję genów (Z-score od −3 do +3). Charakterystyczne sygnatury obejmują Wnt2b i Rspo3 w torebce łącznotkankowej, Cyp11b1 i Cyp11b2 w strefie kłębkowatej, Nr4a2 i Gpc3 w strefie pasmowatej oraz Pnmt i Th w rdzeniu nadnercza. Heatmaps of marker-gene expression across clusters representing distinct cell types. The colour scale from red through black to yellow indicates normalised expression (Z-score from −3 to +3). Representative signatures include Wnt2b and Rspo3 in the connective-tissue capsule, Cyp11b1 and Cyp11b2 in the zona glomerulosa, Nr4a2 and Gpc3 in the zona fasciculata, and Pnmt and Th in the adrenal medulla.
Sex-specific differential expression
Różnice w ekspresji genów między samcami i samicami w strefie X nadnercza myszy. (A) Wykres wulkaniczny dla klastra strefy X; zidentyfikowano 299 genów o zróżnicowanej ekspresji. (B) Przestrzenne mapy dziesięciu genów wykazujących najsilniejsze różnice zależne od płci, nałożone na preparaty barwione H&E. Sex-associated differential gene expression in the mouse adrenal X-zone. (A) Volcano plot for the X-zone cluster, in which 299 differentially expressed genes were identified. (B) Spatial maps of the ten genes with the strongest sex-associated differences, overlaid on H&E-stained sections.
Ludzie People

Zespół Research team

Dr Małgorzata Blatkiewicz
Dr Małgorzata Blatkiewicz
Kierownik Pracowni Transkryptomiki Przestrzennej Head of the Spatial Transcriptomics Laboratory
Dr Małgorzata Blatkiewicz kieruje Pracownią Transkryptomiki Przestrzennej i pracuje naukowo w Zakładzie Histologii i Embriologii UMP. Specjalizuje się w przygotowaniu materiału do analiz przestrzennych, konstrukcji bibliotek Visium HD, kontroli jakości i walidacji eksperymentalnej. Jej badania dotyczą fizjologii i patologii nadnerczy oraz zastosowań medycyny translacyjnej. Jest autorką lub współautorką ponad 29 publikacji, cytowanych ponad 100 razy. Dr Małgorzata Blatkiewicz heads the Spatial Transcriptomics Laboratory and conducts research in the Department of Histology and Embryology at PUMS. Her expertise includes sample preparation for spatial assays, Visium HD library construction, quality control and experimental validation. Her research focuses on adrenal physiology and pathology and their translational relevance. She has authored or co-authored more than 29 publications, with over 100 citations.
ORCID ResearchGate
Prof. Marcin Ruciński
Prof. Marcin Ruciński
Analiza bioinformatyczna Bioinformatics
Prof. Marcin Ruciński kieruje Zakładem Bioinformatyki i Biologii Obliczeniowej UMP. Od ponad 20 lat prowadzi badania nad fizjologią nadnerczy, a od ponad dekady zajmuje się bioinformatyczną analizą danych transkryptomicznych. Pracuje w środowiskach R i Python, wykorzystując m.in. pakiety Seurat i Giotto. Jego dorobek obejmuje 146 publikacji, ponad 2700 cytowań i indeks Hirscha równy 28. Prof. Marcin Ruciński heads the Department of Bioinformatics and Computational Biology at PUMS. He has more than 20 years of research experience in adrenal physiology and over a decade of experience in the computational analysis of transcriptomic data. He works in R and Python and uses analytical frameworks including Seurat and Giotto. His record comprises 146 publications, more than 2,700 citations and an h-index of 28.
ORCID ResearchGate
Dr Marta Szyszka
Dr Marta Szyszka
Technik naukowy Scientific technician
Dr Marta Szyszka pracuje w zespole Zakładu Histologii i Embriologii UMP. Ma doświadczenie w utrwalaniu i zatapianiu materiału, wykonywaniu skrawków na kriostacie i mikrotomie oraz w technikach barwienia. W projektach transkryptomiki przestrzennej przygotowuje próbki i skrawki tkankowe dla platformy Visium. Jest autorką lub współautorką 45 publikacji cytowanych ponad 529 razy. Dr Marta Szyszka is a member of the Department of Histology and Embryology at PUMS. She is experienced in tissue fixation and embedding, cryostat and microtome sectioning, and histological staining. In spatial transcriptomics projects, she prepares samples and high-quality tissue sections for the Visium platform. She has authored or co-authored 45 publications, with more than 529 citations.
ORCID ResearchGate
Anna Olechnowicz
Anna Olechnowicz
Technik laboratoryjny Research technician
Anna Olechnowicz jest technikiem laboratoryjnym w Zakładzie Histologii i Embriologii UMP. Przygotowuje materiał biologiczny do analiz histologicznych, wykonuje mikromacierze tkankowe, optymalizuje protokoły immunohistochemiczne i prowadzi ilościową analizę obrazów. Uczestniczy również w interpretacji i walidacji danych z badań przestrzennych. Anna Olechnowicz is a research technician in the Department of Histology and Embryology at PUMS. She prepares biological material for histological analysis, constructs tissue microarrays, optimises immunohistochemistry protocols and performs quantitative image analysis. She also contributes to the interpretation and validation of spatial data.
ORCID ResearchGate
Finansowane badania Funded research

Projekty naukowe pracowni Laboratory research projects

Badania nad przestrzenną organizacją nadnerczy i rozwój ogólnodostępnych zasobów danych. Research on the spatial organisation of the adrenal gland and the development of openly accessible data resources.

NCN · OPUS 30 · NZ4 · 11.06.2026 Przyznano finansowanie Funding awarded

Kompleksowa analiza przestrzennego wzrostu nadnerczy u myszy Comprehensive analysis of spatial adrenal growth in mice

Projekt obejmuje analizę pięciu modeli wzrostu nadnerczy, w tym zmian związanych z wiekiem i płcią, odpowiedzi na ACTH, regeneracji po enukleacji oraz wzrostu kompensacyjnego po jednostronnej adrenalektomii. Badania zostaną przeprowadzone z wykorzystaniem Visium HD, a kluczowe wyniki będą walidowane metodami Xenium i immunohistochemii. Jednym z rezultatów będzie interaktywny Atlas Przestrzenny Wzrostu Nadnerczy Myszy. The project will investigate five models of adrenal growth, including age- and sex-related changes, the response to ACTH, regeneration after enucleation and compensatory growth following unilateral adrenalectomy. Visium HD will provide the primary spatial data, with key findings validated using Xenium and immunohistochemistry. A central output will be an interactive Spatial Atlas of Mouse Adrenal Growth.

Kierownik projektuPrincipal investigator dr Małgorzata Blatkiewicz
Numer rejestracyjnyGrant number 2025/59/B/NZ4/00154
Przyznane środkiFunding awarded 3 399 540 złPLN 3,399,540
JednostkaHost institution Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w PoznaniuPoznan University of Medical Sciences
Wyniki konkursu NCN → NCN competition results → Opis projektu (PDF) → Project summary (PDF) →
Dorobek naukowy Research output

Publikacje Publications

Publikacje pracowni Laboratory publications

Molecular Landscape of the Mouse Adrenal Gland and Adjacent Adipose by Spatial Transcriptomics
Małgorzata Blatkiewicz, Szymon Hryhorowicz, Marta Szyszka, Joanna Suszyńska-Zajczyk, Andrzej Pławski, Adam Plewiński, Andrea Porzionato, Ludwik K. Malendowicz, Marcin Rucinski
Folia Histochemica et Cytobiologica, Vol. 63, issue 4/2025
DOI: 10.5603/fhc.108988
Identification of Conserved Canonical Marker Genes in Human and Mouse Adrenal Glands Using Visium Spatial Transcriptomics
Małgorzata Blatkiewicz, Marta Szyszka, Szymon Hryhorowicz, Joanna Suszyńska-Zajczyk, Andrea Porzionato, Adam Plewiński, Ludwik K. Malendowicz, Marcin Rucinski
Histochemistry and Cell Biology, Vol. 164, issue 2/2026
DOI: 10.1007/s00418-025-02446-6

Manuskrypty w recenzji Manuscripts under review

Single-cell resolution spatial transcriptomics maps sex-specific gene expression and cell-cell communication in the mouse adrenal cortex
Malgorzata Blatkiewicz, Szymon Hryhorowicz, Marta Szyszka, Joanna Suszynska-Zajczyk, Andrzej Plawski, Anna Olechnowicz, Andrea Porzionato, Ludwik K. Malendowicz, Marcin Rucinski
Wysłana do recenzji Submitted for review

Publikacje z zakresu transkryptomiki przestrzennej z udziałem członków zespołu Spatial transcriptomics publications co-authored by team members

Elucidating cardiac fibroblasts heterogeneity and activation during experimental autoimmune myocarditis using spatial transcriptomics
Monika Stefańska, Katarzyna Sarad, Marta Kot, Marcin Ruciński, Martyna Strzelec, Daria Krzysztofik, Eric L. Lindberg
Biochemistry and Biophysics Reports, Vol. 44, 2025
Mapping Small Extracellular Vesicle Secretion Potential in Healthy Human Gingiva Using Spatial Transcriptomics
Blanka Maria Borowiec, Małgorzata Blatkiewicz, Marta Dyszkiewicz-Konwinska, Dorota Bukowska, Bartosz Kempisty, Marcin Rucinski, Michał Nowicki, Joanna Budna-Tukan
International Journal of Molecular Sciences (MDPI), 2025
Zastosowania kliniczne Clinical applications

Zastosowania w onkologii Applications in oncology

Transkryptomika przestrzenna pozwala badać zróżnicowanie guza i jego mikrośrodowiska bez utraty informacji o wzajemnym położeniu komórek. Spatial transcriptomics enables tumour heterogeneity and the surrounding microenvironment to be investigated while preserving the spatial relationships between cells.

1 Heterogenność wewnątrznowotworowa Intratumour heterogeneity

  • Mapowanie podklonów komórek nowotworowychMapping of tumour cell subclones
  • Identyfikacja regionów oporności na lekiIdentification of drug resistance regions
  • Wykrywanie przejścia nabłonkowo-mezenchymalnegoDetection of epithelial-mesenchymal transition
  • Korelacja profilu molekularnego z histopatologiąCorrelation of molecular profile with histopathology

2 Mikrośrodowisko immunologiczne Immune microenvironment

  • Precyzyjne mapowanie typów komórek immunologicznychPrecise mapping of immune cell types
  • Identyfikacja immunologicznych punktów kontrolnychIdentification of immune checkpoints
  • Wykrywanie sygnatur wyczerpania limfocytów TDetection of T cell exhaustion signatures
  • Analiza przestrzennych interakcji ligand-receptorAnalysis of spatial ligand-receptor interactions

3 Fibroblasty i macierz pozakomórkowa Fibroblasts and extracellular matrix

  • Identyfikacja podtypów fibroblastów związanych z nowotworemIdentification of cancer-associated fibroblast subtypes
  • Wykrywanie gradientów przebudowy macierzyDetection of matrix remodelling gradients
  • Analiza sygnalizacji TGF-β, PDGF, FGFAnalysis of TGF-β, PDGF and FGF signalling
  • Identyfikacja nisz komórek macierzystychIdentification of stem cell niches

4 Angiogeneza Angiogenesis

  • Mapowanie komórek śródbłonkaMapping of endothelial cells
  • Identyfikacja regionów z aktywną angiogeneząIdentification of regions with active angiogenesis
  • Wykrywanie nieprawidłowych naczyńDetection of abnormal vessels
  • Analiza ścieżek sygnalizacyjnych VEGF/VEGFRAnalysis of VEGF/VEGFR signalling pathways

5 Przewidywanie odpowiedzi na immunoterapię Predicting response to immunotherapy

  • Fenotyp zapalny i fenotyp wykluczenia immunologicznegoInflamed and immune-excluded phenotypes
  • Identyfikacja pustyń immunologicznychIdentification of immune deserts
  • Trzeciorzędowe struktury limfoidalneTertiary lymphoid structures
  • Stratyfikacja pacjentówPatient stratification
Obszary badawcze Research areas

Inne zastosowania Other applications

🧠

NeurobiologiaNeurobiology

  • Mapowanie subtypów neuronów i komórek glejowychMapping neuron and glial cell subtypes
  • Ogniska zmian w chorobach Alzheimera i ParkinsonaFocal changes in Alzheimer's and Parkinson's disease
  • Analiza bariery krew-mózgBlood-brain barrier analysis
  • Charakteryzacja guzów mózguBrain tumour characterisation
🛡️

ImmunologiaImmunology

  • Mapowanie ognisk zapalnychMapping inflammatory foci
  • Limfocyty autoreaktywneAutoreactive lymphocytes
  • Struktura węzłów chłonnychLymph node structure
  • Odpowiedź na szczepieniaVaccination response
🫀

KardiologiaCardiology

  • Przebudowa po zawale sercaPost-myocardial infarction remodelling
  • Zastoinowa niewydolność sercaCongestive heart failure
  • Kardiomiopatie genetyczneGenetic cardiomyopathies
  • Analiza tętniaka aortyAortic aneurysm analysis
🔬

Biologia rozwojuDevelopmental biology

  • Organogeneza i morfogenezaOrganogenesis and morphogenesis
  • Nisze komórek macierzystychStem cell niches
  • Regeneracja tkanekTissue regeneration
  • Reprogramowanie komórkoweCellular reprogramming
Współpraca Collaboration

Zakres współpracy Scope of collaboration

Wspieramy projekty transkryptomiki przestrzennej na kolejnych etapach: od planowania doświadczenia i przygotowania materiału po analizę danych, interpretację wyników i budowę interaktywnych atlasów. We support spatial transcriptomics projects from experimental design and sample preparation through data analysis, biological interpretation and the development of interactive atlases.

1

Projektowanie doświadczenia i przygotowanie próbek Experimental design and sample preparation

  • Dobór technologii do pytania badawczego i rodzaju materiałuSelection of technology appropriate to the research question and sample type
  • Optymalizacja protokołów dla różnych typów tkanek (FFPE, materiał mrożeniowy)Protocol optimisation for different tissue types (FFPE and frozen material)
  • Kontrola jakości RNA (DV200, RIN)RNA quality control (DV200, RIN)
  • Wybór paneli genów do walidacjiSelection of gene panels for validation
2

Przygotowanie bibliotek i przetwarzanie wstępne Library preparation and primary processing

  • Przygotowanie bibliotek Visium HDVisium HD library preparation
  • Przetwarzanie w Space Ranger (wyrównanie, liczenie UMI, segmentacja komórkowa)Processing in Space Ranger (alignment, UMI counting, cell segmentation)
  • Kontrola jakości i raportowanieQuality control and reporting
3

Zaawansowana analiza bioinformatyczna Advanced bioinformatics analysis

Standardowa ścieżka Standard pipeline

  • Normalizacja i korekcja efektów wsadowych (Seurat, Harmony, Scanpy)Normalisation and batch-effect correction (Seurat, Harmony and Scanpy)
  • Grupowanie i identyfikacja typów komórekClustering and cell type identification
  • Analiza ekspresji różnicowej (pseudobulk)Differential expression analysis (pseudobulk)
  • Identyfikacja genów markerowych i adnotacja biologicznaMarker gene identification and biological annotation

Analizy specjalistyczne Specialised analyses

  • Wnioskowanie komunikacji międzykomórkowej (CellChat, LIANA, NicheNet)Cell-cell communication inference (CellChat, LIANA, NicheNet)
  • Analiza trajektorii przestrzennych (SpaTrack, Palantir)Spatial trajectory analysis (SpaTrack, Palantir)
  • Wykrywanie domen przestrzennych (BayesSpace, BANKSY)Spatial domain detection (BayesSpace, BANKSY)
  • Wnioskowanie sieci regulacji genów (SCENIC)Gene regulatory network inference (SCENIC)
4

Interpretacja biologiczna i raportowanie Biological interpretation and reporting

  • Analiza wzbogacenia ontologii genowej (GO, KEGG, Reactome)Gene ontology enrichment analysis (GO, KEGG, Reactome)
  • Analiza powiązań z chorobami (DisGeNET, GWAS)Disease association analysis (DisGeNET, GWAS)
  • Identyfikacja celów terapeutycznych (DrugBank, ChEMBL)Therapeutic target identification (DrugBank, ChEMBL)
  • Raporty analityczne i grafiki gotowe do wykorzystania naukowegoAnalytical reports and publication-ready figures
5

Interaktywne atlasy i narzędzia internetowe Interactive atlases and web tools

Funkcje standardowe Standard features

  • Przeglądarka przestrzenna z nakładaniem ekspresji genówSpatial browser with gene expression overlay
  • Przeglądarka projekcji UMAP/tSNE z klasteryzacjąUMAP/tSNE projection browser with clustering
  • Wykresy skrzypcowe i mapy cieplneViolin plots and heatmaps
  • Nakładanie ekspresji wielu genów w analizie kolokalizacjiMulti-gene overlays for co-localisation analysis

Opcje wdrożenia Deployment options

Hosting publicznyPublic hosting Chmura prywatnaPrivate cloud Instalacja lokalnaLocal installation Docker
6

Publikacje i wnioski grantowe Publications and grant applications

  • Sekcje metodologiczneMethods sections
  • Przygotowanie grafik wysokiej rozdzielczościHigh-resolution figure preparation
  • Tabele uzupełniające i repozytoria danychSupplementary tables and data repositories
  • Deponowanie danych (GEO)Data deposition (GEO)
  • Wsparcie wniosków grantowychGrant application support

Porozmawiajmy o współpracy Discuss a project with us

Zapraszamy do kontaktu na etapie planowania projektu lub analizy już zebranych danych. Contact us during project planning or when you are ready to analyse an existing dataset.

Zobacz przykładowy atlas → View an example atlas →