用途:在 Python 中用 Scanpy 与 AnnData 复现标准单细胞 RNA 测序分析流程,从加载计数矩阵到聚类与差异表达,并可做批次校正,最终输出一个包含中间嵌入、簇标签与差异表达结果的 .h5ad 文件。默认参数参考 Scanpy PBMC3k 教程,适用于多数 10X Genomics 数据。
主要能力:支持 sc.read_10x_h5、sc.read_10x_mtx、sc.read_h5ad 三种加载方式;QC(线粒体比例、基因数、细胞数过滤);normalize_total 与 log1p 标准化;HVG 选择;scale/PCA/neighbors/UMAP/Leiden 聚类;wilcoxon 差异表达;Harmony 与 scVI 批次校正。
使用方式:安装依赖 pip install "scanpy>=1.10" anndata leidenalg python-igraph harmonypy scvi-tools。加载后调用 adata.var_names_make_unique(),按 QC→标准化→HVG→PCA→neighbors→UMAP→Leiden→差异表达顺序执行,最后 adata.write("result.h5ad", compression="gzip")。Harmony 作用于已计算的 PCA;scVI 需原始整数计数,训练后用潜在表示构建邻接图。
关键参数:filter_cells min_genes 默认 200(100–500),filter_genes min_cells 默认 3(3–10),pct_counts_mt 默认 <20(5–25),HVG n_top_genes 默认 2000,PCA n_comps 默认 50,neighbors n_neighbors 默认 15、n_pcs 默认 30,Leiden resolution 默认 0.5(0.2–1.5)。
适用场景:人/鼠 10X PBMC 样数据的常规分析、聚类标记基因识别与批次整合。
限制与注意事项:QC 阈值依赖数据集,需先看分布;HVG flavor 需与数据状态匹配(seurat_v3 需原始计数,seurat 用于对数化数据);人用 MT-、鼠用 mt- 前缀;scVI 不可用于已标准化数据;过滤后需 .copy() 避免视图问题。资料未提供具体收费、平台与性能指标。