首页
/ Seurat中基于CITE-seq数据的加权最近邻分析技术解析

Seurat中基于CITE-seq数据的加权最近邻分析技术解析

2025-07-02 04:04:49作者:乔或婵

摘要

本文探讨了使用Seurat处理CITE-seq数据时,在加权最近邻(WNN)分析中可能遇到的技术问题。通过一个实际案例,分析了当ADT和RNA数据在细胞聚类中出现不一致时的可能原因及解决方案。

背景介绍

CITE-seq技术能够同时测量单细胞的转录组(RNA)和表面蛋白(ADT)表达。Seurat的加权最近邻(WNN)方法可以整合这两种模态的数据进行联合分析。然而在实际应用中,两种数据模态有时会给出不一致的细胞聚类结果。

案例现象分析

在一个包含28种ADT标记的CITE-seq数据集中,研究者首先使用WNN方法基于ADT、RNA以及两者整合数据进行了细胞聚类,并成功鉴定出5种主要细胞类型。随后对基质细胞进行亚群分析时,发现其中一个亚群(Cluster 6)表现出T细胞特征的ADT标记,但在RNA和WNN聚类中却与基质细胞聚集在一起。

通过可视化分析发现:

  1. 在仅基于ADT的UMAP中,这些细胞确实与T细胞聚集
  2. 但在RNA和WNN的UMAP中,它们却与基质细胞共聚类
  3. WNN和RNA的UMAP结果非常相似

可能原因分析

  1. 数据权重不平衡:RNA数据通常包含数千个基因,而ADT只有几十个标记,可能导致RNA特征在WNN分析中占据主导地位。Seurat默认会根据每种数据模态的信息量自动计算权重,但有时需要手动调整。

  2. 生物学现象:这些细胞可能是具有T细胞表面标记但转录组类似基质细胞的特殊细胞亚群,或者代表了某种细胞状态转变过程。

  3. 技术因素:ADT检测可能存在非特异性结合,或者RNA数据中某些基质细胞标记基因的高表达掩盖了T细胞特征。

解决方案建议

  1. 权重调整:可以尝试手动调整ADT和RNA模态的权重参数,增加ADT数据的贡献度。在FindMultiModalNeighbors函数中通过modality.weight参数进行控制。

  2. 标记基因验证:仔细检查这些细胞的RNA表达谱,确认是否存在T细胞特征基因的表达,以及基质细胞标记基因的表达水平。

  3. 质量控制:检查ADT数据的质量控制指标,如非特异性结合水平、信号背景比等。

  4. 独立验证:考虑使用其他独立方法验证这些细胞的真实身份,如流式细胞术或免疫荧光。

技术要点

  1. WNN分析的核心思想是为每种数据模态计算一个"邻居图",然后根据各模态的信息量加权组合这些图。

  2. 在CITE-seq数据分析中,ADT数据通常能提供清晰的细胞类型标记,而RNA数据则包含更丰富的生物学信息但噪声也更大。

  3. 当两种数据模态结果不一致时,不应简单忽略,而应深入探究其生物学意义或技术原因。

最佳实践建议

  1. 在进行WNN分析前,建议先分别分析ADT和RNA数据,了解各自的特征。

  2. 对于重要的细胞亚群,可尝试不同的权重组合进行敏感性分析。

  3. 保持对异常结果的开放态度,它们可能代表有趣的生物学发现而非技术假象。

通过以上分析和调整,研究者可以更准确地理解CITE-seq数据中多模态信息的整合结果,为细胞类型鉴定和后续分析提供可靠基础。

登录后查看全文
热门项目推荐
相关项目推荐

项目优选

收起
kernelkernel
deepin linux kernel
C
22
6
docsdocs
OpenHarmony documentation | OpenHarmony开发者文档
Dockerfile
205
2.18 K
ohos_react_nativeohos_react_native
React Native鸿蒙化仓库
C++
208
285
pytorchpytorch
Ascend Extension for PyTorch
Python
62
95
RuoYi-Vue3RuoYi-Vue3
🎉 (RuoYi)官方仓库 基于SpringBoot,Spring Security,JWT,Vue3 & Vite、Element Plus 的前后端分离权限管理系统
Vue
977
575
nop-entropynop-entropy
Nop Platform 2.0是基于可逆计算理论实现的采用面向语言编程范式的新一代低代码开发平台,包含基于全新原理从零开始研发的GraphQL引擎、ORM引擎、工作流引擎、报表引擎、规则引擎、批处理引引擎等完整设计。nop-entropy是它的后端部分,采用java语言实现,可选择集成Spring框架或者Quarkus框架。中小企业可以免费商用
Java
9
1
ops-mathops-math
本项目是CANN提供的数学类基础计算算子库,实现网络在NPU上加速计算。
C++
550
86
openHiTLSopenHiTLS
旨在打造算法先进、性能卓越、高效敏捷、安全可靠的密码套件,通过轻量级、可剪裁的软件技术架构满足各行业不同场景的多样化要求,让密码技术应用更简单,同时探索后量子等先进算法创新实践,构建密码前沿技术底座!
C
1.02 K
399
communitycommunity
本项目是CANN开源社区的核心管理仓库,包含社区的治理章程、治理组织、通用操作指引及流程规范等基础信息
393
27
MateChatMateChat
前端智能化场景解决方案UI库,轻松构建你的AI应用,我们将持续完善更新,欢迎你的使用与建议。 官网地址:https://matechat.gitcode.com
1.2 K
133