测量单细胞RNA测序数据中的细胞间表达变异性：比较分析及其在B细胞衰老中的应用

背景：单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术能够捕获基因表达异质性，从而促进在细胞类型水平上研究细胞间变异性。尽管已经提出了不同的方法来量化细胞间变异性，但尚不清楚最佳统计方法是什么，特别是在考虑scRNA-seq数据特有的挑战性数据结构（如零膨胀）时。结果：我们系统评估了14种常用于转录组数据测量细胞间变异性的不同变异性指标的性能。利用模拟和真实数据集，我们基于数据特定特征、稀疏性和测序平台、生物学特性以及基于已知基因集重现真实生物学变异水平的能力，对指标性能进行了基准测试。接下来，我们使用综合表现最强的scran来研究B细胞分化和衰老过程中细胞间变异性的变化。对来自造血干细胞（HSCs）和B淋巴细胞生成的原代细胞类型的分析揭示了在B细胞分化过程中具有一致可变和稳定表达模式的独特基因特征，这突出了这些方法的重要性。识别年轻和老年细胞之间的差异可变基因阐明了仅关注平均表达变化可能忽略的调控变化，我们在调控网络的背景下对此进行了研究。结论：我们强调了在诸如分化和衰老等复杂生物过程中捕获细胞间基因表达变异性的重要性，并强调了这些发现在单个细胞类型水平上的价值。补充信息：在线版本包含补充材料，可访问10.1186/s13059-023-03036-2。关键词：细胞间变异性，B淋巴细胞分化，衰老，单细胞RNA测序，评估框架。