空间组聚类
工具说明
空间组聚类工具用于对空间转录组数据进行聚类分析，识别细胞类型及其空间分布模式。 该工具可以处理多种空间转录组数据格式，支持多种聚类算法，并提供细胞类型注释和空间分布可视化功能。 这有助于研究者了解组织中不同细胞类型的空间排布和相互作用关系。
支持的数据格式
- 10x Visium 空间转录组数据
- Slide-seq 数据
- ST (Spatial Transcriptomics) 数据
- 自定义空间表达矩阵 (CSV/TSV格式)
数据上传与参数设置
分析结果
上传数据并运行分析后，结果将显示在这里
分析完成!
您的空间转录组数据已成功分析。识别了8个细胞类型聚类，共分析了100个空间位点。
空间聚类分布
神经元
星形胶质细胞
少突胶质细胞
微神经胶质细胞
血管内皮细胞
神经干细胞
免疫细胞
未知类型
聚类统计
| 聚类ID | 细胞类型 | 数量 | 占比 |
|---|---|---|---|
| 0 | 神经元 | 21 | 21.00% |
| 1 | 星形胶质细胞 | 18 | 18.00% |
| 2 | 少突胶质细胞 | 16 | 16.00% |
| 3 | 微神经胶质细胞 | 13 | 13.00% |
| 4 | 血管内皮细胞 | 11 | 11.00% |
| 5 | 神经干细胞 | 9 | 9.00% |
| 6 | 免疫细胞 | 7 | 7.00% |
| 7 | 未知类型 | 5 | 5.00% |
分析参数
| 数据格式 | 自定义空间表达矩阵 |
|---|---|
| 分析位点数 | 100 |
| 分析基因数 | 30 |
| 数据预处理 | 标准化, 特征选择 |
| 聚类方法 | K-means |
|---|---|
| 聚类数 | 8 |
| 注释方法 | 基于标记基因 |
| 分析时间 | 12.5 秒 |
UMAP降维可视化
UMAP降维图显示了不同细胞类型的聚类情况。距离相近的点表示基因表达模式相似的位点，可能属于相同的细胞类型。
各聚类标记基因
| 聚类ID | 细胞类型 | Top标记基因 | 富集通路 |
|---|---|---|---|
| 0 | 神经元 | SNAP25, SYT1, STMN2, VAMP2, SYP | 突触传递, 轴突导向, 神经递质释放 |
| 1 | 星形胶质细胞 | GFAP, AQP4, SLC1A2, ALDH1L1, GJA1 | 谷氨酸代谢, 神经胶质细胞分化, 细胞通讯 |
| 2 | 少突胶质细胞 | MBP, PLP1, MOG, MAG, MOBP | 髓鞘形成, 轴突包裹, 脂质代谢 |
| 3 | 微神经胶质细胞 | CX3CR1, P2RY12, C1QA, ITGAM, CSF1R | 免疫应答, 炎症反应, 吞噬作用 |
| 4 | 血管内皮细胞 | CLDN5, PECAM1, VWF, FLT1, KDR | 血管发生, 细胞粘附, 紧密连接 |
| 5 | 神经干细胞 | NES, SOX2, PAX6, HOPX, VIM | 细胞分化, 神经发生, 细胞周期调控 |
| 6 | 免疫细胞 | CD3E, CD4, CD8A, IL7R, LCK | T细胞活化, 细胞因子信号通路, 免疫应答 |
| 7 | 未知类型 | MIR1302-10, RNU6-1104P, FTH1P16, RN7SL1 | RNA代谢, 转录调控 |
聚类相似性分析
聚类间基因表达相似性分析显示了不同细胞类型之间的关系。相似性基于各聚类的平均基因表达谱计算。
聚类间相似性矩阵
| 神经元 | 星形胶质细胞 | 少突胶质细胞 | 微神经胶质细胞 | |
|---|---|---|---|---|
| 神经元 | 1.00 | 0.12 | 0.08 | 0.10 |
| 星形胶质细胞 | 0.12 | 1.00 | 0.25 | 0.18 |
| 少突胶质细胞 | 0.08 | 0.25 | 1.00 | 0.15 |
| 微神经胶质细胞 | 0.10 | 0.18 | 0.15 | 1.00 |
注：表格仅显示部分聚类的相似性
聚类距离图
聚类之间的距离越近，表示基因表达模式越相似。例如，少突胶质细胞和星形胶质细胞相对相似，而神经元与其他类型差异较大。
- 神经元和星形胶质细胞: 距离较远，表达谱差异大
- 星形胶质细胞和少突胶质细胞: 距离较近，部分基因表达相似
- 免疫细胞和微神经胶质细胞: 距离中等，有部分功能重叠
标记基因表达热图
热图显示了不同细胞类型中标记基因的表达水平。颜色越深表示表达水平越高。
特征基因表达分布
神经元标记基因
| 基因 | 神经元 | 其他细胞 | 富集倍数 |
|---|---|---|---|
| SNAP25 | 7.82 | 0.18 | 43.4 |
| SYT1 | 6.93 | 0.14 | 49.5 |
| STMN2 | 5.47 | 0.11 | 49.7 |
星形胶质细胞标记基因
| 基因 | 星形胶质细胞 | 其他细胞 | 富集倍数 |
|---|---|---|---|
| GFAP | 7.89 | 0.17 | 46.4 |
| AQP4 | 7.32 | 0.14 | 52.3 |
| SLC1A2 | 7.56 | 0.16 | 47.3 |
少突胶质细胞标记基因
| 基因 | 少突胶质细胞 | 其他细胞 | 富集倍数 |
|---|---|---|---|
| MBP | 8.12 | 0.19 | 42.7 |
| PLP1 | 7.67 | 0.16 | 47.9 |
| MOG | 6.12 | 0.13 | 47.1 |
微神经胶质细胞标记基因
| 基因 | 微神经胶质细胞 | 其他细胞 | 富集倍数 |
|---|---|---|---|
| CX3CR1 | 7.89 | 0.18 | 43.8 |
| P2RY12 | 7.12 | 0.15 | 47.5 |
| C1QA | 8.34 | 0.21 | 39.7 |
样本信息
| 样本总数 | 100 |
|---|---|
| 基因总数 | 30 |
| 平均质量分数 | 0.91 |
| 平均UMI计数 | 4,356 |
| 组织部位 | 大脑皮层 |
|---|---|
| 细胞类型数量 | 8 |
| 主要细胞类型 | 神经元 (21%) |
| 非神经细胞比例 | 79% |
组织区域细胞组成
| 组织区域 | 样本数 | 神经元 | 星形胶质细胞 | 少突胶质细胞 | 微神经胶质细胞 | 其他 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 皮层 (Cortex) | 21 | 85.7% | 4.8% | 4.8% | 2.4% | 2.3% |
| 白质 (White Matter) | 32 | 3.1% | 43.8% | 40.6% | 6.3% | 6.2% |
| 免疫区域 (Immune Region) | 13 | 0.0% | 0.0% | 7.7% | 84.6% | 7.7% |
| 血管区域 (Vascular) | 14 | 0.0% | 0.0% | 0.0% | 7.1% | 92.9% |
| 神经干细胞区域 (Neural Stem) | 10 | 0.0% | 0.0% | 0.0% | 0.0% | 100.0% |
| 边界区域 (Boundary) | 10 | 20.0% | 20.0% | 20.0% | 20.0% | 20.0% |
聚类质量评估
聚类质量通过轮廓系数 (Silhouette coefficient) 和聚类内/间距离比评估。
聚类质量指标
| 平均轮廓系数 | 0.68 |
|---|---|
| 最高轮廓系数 | 0.82 (神经元) |
| 最低轮廓系数 | 0.51 (未知类型) |
| 聚类内/间距离比 | 0.24 |
聚类质量解读
- 优秀 (神经元、星形胶质细胞): 轮廓系数 > 0.7，表示这些聚类分离良好，内部紧凑
- 良好 (少突胶质细胞、微神经胶质细胞、血管内皮细胞): 轮廓系数 0.6-0.7，表示聚类质量良好
- 一般 (神经干细胞、免疫细胞): 轮廓系数 0.5-0.6，表示聚类有一定重叠
- 较差 (未知类型): 轮廓系数 < 0.5，表示该聚类可能需要进一步细分或合并