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muon-multiomics-singlecell

数据与分析

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更新于 10-15 22:40

技能介绍

用途:muon 用于多模态单细胞联合分析。核心容器 MuData 以字典形式保存每种模态的 AnnData,各模态共享 obs 与 var 轴,可统一操作。适用场景包括 10x Genomics Multiome(同一细胞核同时测 RNA 与 ATAC)、CITE-seq(RNA 与表面蛋白)及其他多组学数据。

主要能力:按模态提供专用预处理——ATAC 的 TF-IDF 归一化与 LSI 降维、表面蛋白的 CLR 归一化;用加权最近邻(WNN)图构建联合降维与嵌入;支持跨模态特征关联(如把 ATAC 峰与邻近基因表达关联);经 mofapy2 运行 MOFA+ 因子分析;并提供模态感知的可视化函数 mu.pl.embedding。

使用方式:安装 pip install "muon[all]" "scanpy[leiden]" anndata,MOFA+ 另需 pip install mofapy2。基本流程为构建 MuData、分别预处理各模态(RNA 走 scanpy 常规流程得到 X_pca;ATAC 用 mu.atac.pp.tfidf 与 mu.atac.tl.lsi 得到 X_lsi)、再用 mu.pp.neighbors(mdata, key_added="wnn", use_rep={"rna": "X_pca", "atac": "X_lsi"}) 构建 WNN 图,随后 sc.tl.umap 与 sc.tl.leiden 做联合降维与聚类。支持 h5mu 读写(mdata.write / mu.read)及 mu.read_10x_h5 读取 10x 文件。

限制与注意:需 Python 3.9+,数据量超过 5 万细胞建议 16 GB 以上内存;各模态需共享一致的 obs_names,可用 mu.pp.intersect_obs 保证一致性;对 ATAC 使用表达式的 PCA 会让测序深度主导首成分,故需先用 TF-IDF/LSI,首成分通常代表深度而非生物学。若只分析单一 RNA 模态应改用 scanpy,需要跨模态概率化深度生成式批次校正时可考虑 scvi-tools(MultiVI/totalVI)。其他收费、平台与效果信息资料未提供。