数据集收集与预处理
获取并整理来自不同空间转录组学技术的表达计数矩阵,为后续分析提供数据基础。
收集20个来自11种技术的公开空间转录组数据集,包括MERFISH、seqFISH、seqFISH+、STARmap、LCM-seq、Slide-seq、Slide-seqV2、HDST、10x Visium等,并剔除在所有位置无表达的基因。
Modeling zero inflation is not necessary for spatial transcriptomics
基于20个公开数据集的全基因组统计建模与假设检验,包含交叉基因、基因特异性、位置聚类和条件分析,但主要为计算分析,缺乏湿实验验证。
20个空间转录组数据集(来自11种技术) 多种组织样本(如小鼠嗅球、人乳腺癌等)
数据集的组织来源和技术类型(如10x Visium、Slide-seq等) 基因表达计数矩阵的稀疏性、零值比例、均值和方差 拟合Poisson、NB、ZIP、ZINB模型时是否纳入总计数作为偏移项 似然比检验的显著性阈值(Bonferroni校正后p<0.05) 位置聚类分析方法(Seurat流程,分辨率参数0.5)
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
获取并整理来自不同空间转录组学技术的表达计数矩阵,为后续分析提供数据基础。
收集20个来自11种技术的公开空间转录组数据集,包括MERFISH、seqFISH、seqFISH+、STARmap、LCM-seq、Slide-seq、Slide-seqV2、HDST、10x Visium等,并剔除在所有位置无表达的基因。
在全基因组水平上评估零比例与均值、方差与均值的关系,并比较Poisson和NB模型的拟合效果。
计算每个基因的均值、方差和零比例,用交叉基因Poisson和NB模型拟合关系,并计算均方误差(MSE)评估拟合效果。
评估单个基因的表达计数是否符合Poisson、NB、ZIP或ZINB模型,并识别偏好模型。
对每个基因分别拟合四种计数模型,使用AIC进行模型选择,并利用似然比检验(LRT)检测零膨胀和过度离散的显著性。
控制组织位置间的表达异质性,评估聚类后基因的模型偏好和过度离散/零膨胀情况。
对每个数据集将位置聚类(使用原始聚类标签或Seurat聚类),然后在每个聚类内重复基因特异性分析,比较模型偏好和LRT显著基因比例。
控制细胞类型组成对过度离散和零膨胀的影响,验证细胞类型空间分布作为主要来源的假设。
对于有单细胞参考数据的9个数据集,使用CARD进行参考为基础的细胞类型反卷积,然后在计数模型中将反卷积得到的细胞类型组成作为协变量,重复模型拟合和LRT分析。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 数据集收集与预处理 | 数据集名称、来源、技术类型、基因数和位置数;基因过滤条件(去除所有位置无表达的基因) 阅读提示:Methods部分“Spatial transcriptomics datasets” |
| 交叉基因分析 | 基因均值、方差、零比例计算;交叉基因Poisson和NB模型的拟合方法(nls函数、Gauss-Newton算法) 阅读提示:Methods部分“Cross-gene and gene-specific analysis” |
| 基因特异性模型拟合与选择 | 四种计数模型的实现(MASS、pscl包);偏移项(总计数);AIC计算;LRT的显著性阈值(Bonferroni校正后p<0.05) 阅读提示:Methods部分“Cross-gene and gene-specific analysis” |
| 位置聚类分析 | 聚类方法(原始标签或Seurat流程参数:NormalizeData、FindVariableFeatures、PCA、Louvain分辨率0.5);聚类簇数和成员 阅读提示:Methods部分“Location clusters and cluster-specific analysis” |
| 细胞类型组成条件分析 | 单细胞参考数据来源;CARD反卷积的参数;细胞类型组成作为协变量的具体设置 阅读提示:Methods部分“Location clusters and cluster-specific analysis” |