10X空間轉(zhuǎn)錄組之共定位分析(細胞類型和配受體基因)

hello,大家好测暗,今天我們來深入分析一下有關(guān)10X空間轉(zhuǎn)錄組的共定位分析問題宠漩,其實有關(guān)共定位問題呢,之前的一些文章也都分享過慎璧,文章在空間轉(zhuǎn)錄組細胞類型的spot distance-based analyses床嫌,距離分析空間轉(zhuǎn)錄組細胞類型的距離分析之二---代碼實現(xiàn)胸私,當(dāng)然厌处,還有一些其他的分享來介紹配受體的空間分布關(guān)系,例如10X空間轉(zhuǎn)錄組細胞通訊之stlearn(尋找區(qū)域交流熱點中心)岁疼,10X空間轉(zhuǎn)錄組(10X單細胞)之論細胞通訊空間分布的重要性等等阔涉,其中這些都很強調(diào)空間分布的重要性缆娃,而其中最應(yīng)該關(guān)注的就是共定位和互斥的空間關(guān)系,今天我們來分享關(guān)于共定位的內(nèi)容瑰排。

關(guān)于共定位贯要,分為兩部分內(nèi)容,一種是細胞類型共定位椭住,一種是配受體的共定位崇渗,關(guān)于這個問題,在文章Spatiotemporal analysis of human intestinal development at single-cell resolution京郑,這篇文章于2021年1月份發(fā)布于Cell宅广,頂級期刊,很多方法值得借鑒些举,我們這次只關(guān)注我們的共定位問題跟狱。

首先我們來看細胞類型的共定位

先看文章里面給出的計算方法;
  • 第一步户魏,空間細胞類型的預(yù)測
    Cell type prediction probabilities were calculated for each spot using factor analysis via FindTransferAnchors and TransferData functions in Seurat.驶臊,這個地方大家應(yīng)該都不陌生,無論是做10X單細胞還是10X空間轉(zhuǎn)錄組叼丑,都應(yīng)該非常熟悉关翎,而且預(yù)測出來的數(shù)據(jù)類型及格式,就不多介紹了鸠信,大家應(yīng)該都知道(不知道的自動面壁去??
  • 第二步笤休,計算相關(guān)性(Pearson correlations)
    For all predictions, pairwise cell type prediction probability score Pearson correlations were calculated using all tissue covered spots in a given slide in order broadly to assess spatial cell type co-occurrence within the same spot. Correlation r matrices were clustered using hierarchical clustering and significant correlations (adjusted p value < 0.05) were visualized in cell type pairwise heatmaps.
預(yù)測得到的矩陣分數(shù)信息,計算Pearson相關(guān)性症副,以此來估計兩種細胞類型在同一個spot共同出現(xiàn)的現(xiàn)象店雅,也就是我們關(guān)系的細胞類型共定位的問題。得到的相關(guān)性矩陣進行層次聚類贞铣,顯著相關(guān)的兩種細胞類型會進行展示闹啦,這個地方看起來比較簡單,但真正做辕坝,有點難窍奋。

圖片.png

細胞共定位的熱圖展示
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細胞共定位的相關(guān)細胞類型的空間分布

那這個細胞類型共定位有什么用呢?酱畅?琳袄?免疫細胞和疾病細胞共定位會有什么發(fā)現(xiàn)呢?纺酸?窖逗????餐蔬,很有意思的分析結(jié)果碎紊。

細胞類型共定位的擴展佑附,這里的細胞類型共定位還限制于一個SPOT,其實個人覺得應(yīng)該擴展一點仗考,將一個SPOT的臨近SPOT也納入分析范圍音同,算入細胞類型的共定位,這樣的結(jié)果會更好一點秃嗜。

接下來我們來看配受體的共定位

我們先來看文章的解釋

To identify spatially co-localizing receptor-ligand pairs, we tested all putative receptor-ligand pairs identified from our single cell analysis.看來作者這里檢驗的配受體是從10X單細胞分析結(jié)果得到的权均,分析軟件是SingleCellSignalR,這個軟件我封裝過锅锨,下面展示一下這個軟件的一個結(jié)果分析圖

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首先第一步螺句,F(xiàn)irst, for each receptor-ligand pair, as before we fit a generalized linear model to test whether the expression of the receptor is dependant on the expression of the ligand in individual spots in each given slide.(這個地方注意是同一個spot,而不是臨近spot)橡类。

第二步,After multiple-testing correction (Benjami-Hochberg), pairs with adjusted p value of < 0.05 and a positive coefficient were considered as spatially co-localizing.

這部分還是同一spot的配受體共定位問題芽唇。

As some receptor-ligand pairs may signal over larger distances, we next sought the repeat the analysis by also including adjacent spots in the analysis. For each spot, we first calculated a distance-smoothed expression matrix as the mean expression in any given spot and spots immediately surrounding it. We then repeated the co-localization analysis as described above.(這個地方的分析就包括了配受體定位SPOT的鄰域分析顾画,注意這里的處理,取的是平均值)匆笤。

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有什么用呢研侣?配受體對空間分布一致絕不是偶然。除了我們認為需要接觸式的配受體關(guān)系炮捧,那種分泌式的配受體有相同的空間分布庶诡,說明了什么呢?咆课? 大家不妨自己想一想末誓,這一點非常重要。

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