By zhenzixu, 31 October, 2025
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单细胞转录组分析通过对单个细胞进行RNA测序,揭示细胞异质性、鉴定细胞类型、发现新细胞亚群。

 

主要包括以下内容:

1. 数据预处理和质量控制

数据预处理:

  • 去除低质量细胞(去除线粒体基因表达过高、基因检测数量过少/过多的细胞)
  • 去除双细胞(Doublets)
  • 归一化(Normalization):如log标准化、SCT(Seurat v3方法)
  • 批次效应校正:如Harmony、MNN(Mutual Nearest Neighbors)

质量指标:

  • 每个细胞的UMI数量
  • 检测到的基因数量
  • 线粒体/叶绿体基因比例
  • 双细胞检测

2.降维与聚类

  • 主成分分析(PCA)

降维

  • t-SNE、UMAP

可视化

  • K-means, Louvain, Leiden

细胞聚类算法

3.细胞类型注释

基于已知marker基因进行细胞类型鉴定(如单核细胞、T细胞、B细胞等)

使用单细胞参考数据库(如CellMarker, PanglaoDB)

4.差异基因分析(DEG)

计算不同细胞群体的差异表达基因

5.拟时序分析

使用 Monocle3、Slingshot、scVelo 推测细胞发育轨迹

6.细胞通讯分析

采用 CellChat、CellPhoneDB 分析不同细胞群体之间的配体-受体相互作用

7.基因调控网络

SCENIC:用于识别单细胞水平的基因调控网络

8.联合空间转录组数据分析