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熊掌炖鱼-10x单细胞转录组与空间转录组联合分析

人阅读 发布时间:2022-05-12 11:14

10x Visium空间基因表达可以标注出不同基因表达的空间信息。目前的Visium芯片上在6.5mm×6.5mm的面积上分布着5000个点,每个Spot常常覆盖多个细胞(一般为1~10个)。同样的样本处理为细胞悬液进行单细胞转录组测序可以得到单细胞分辨率水平的基因表达信息,代价是却没有办法得到细胞的空间信息。这就好像鱼和熊掌,让人难以取舍。

10x Genomics贴心的为研究者提供了一些分析工具,可以将单细胞和空间的两种数据进行联合分析。

以下是10x官网整理出用于联合分析的工具和算法

Spacexr/Robust cell-type decomposition (RCTD)

逆卷积方法,使用基于参考的概率模型从混合了不同细胞类型的单个Spot解析不同的细胞类型,通过最大似然估计推断细胞类型比例,并将其投影到细胞类型的空间地图上。

  • 发表文献: Cable, Dylan M., et al. Robust decomposition of cell type mixtures in spatial transcriptomics. Nature Biotechnology (2021)

  • 工具: spacexr

  • 教程: Applying CSIDE to Spatial Transcriptomics Data: Multiple regions in Visium with full mode RCTD

Seurat label transfer

可用于将不同数据集“锚定”在一起的映射方法,包括不同类型的单细胞数据(转录组、表观基因组和蛋白质组)以及单细胞和空间数据。

  • 发表文献: Stuart, Tim, et al. Comprehensive Integration of Single-Cell Data. Cell (2019)

  • 工具: Seurat

  • 教程: Analysis, visualization, and integration of spatial datasets with Seurat

Cell2location

逆卷积方法,可以“结合有关组织的先验信息来估计绝对细胞类型丰度”,作为贝叶斯先验。

  • 发表文献: Kleshchevnikov, Vitalii, et al. Cell2location maps fine-grained cell types in spatial transcriptomics. Nat Biotechnol (2022)

  • 工具: Cell2location

  • 教程: Mapping human lymph node cell types to 10X Visium

Tangram

利用图形处理硬件(GPU)快速运行的映射方法。

  • 发表文献: Biancalani, Tommaso, et al. Deep learning and alignment of spatially resolved single-cell transcriptomes with Tangram. Nat Methods (2021)

  • 工具: squidpy

  • 教程: Cell-type deconvolution using Tangram

SPOTlight

使用种子非负矩阵分解(NMF)回归的逆卷积方法。

  • 发表文献: Elosua-Bayes, Marc, et al. SPOTlight: seeded NMF regression to deconvolute spatial transcriptomics spots with single-cell transcriptomes. Nucleic Acids Research (2021)

  • 工具: SPOTlight

  • 教程: SPOTlight vignette

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