SuperAPI AI 工具集

scanpy

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更新于 10-15 23:58

技能介绍

用途:Scanpy 是用于单细胞 RNA-seq 数据分析的可扩展 Python 工具包,基于 AnnData 数据结构,覆盖从数据读取、质控、归一化、降维、聚类到差异表达、细胞类型注释和轨迹推断的完整流程。

主要能力:数据读取支持 10X(sc.read_10x_mtx、sc.read_10x_h5)、h5ad(sc.read_h5ad)和 CSV(sc.read_csv)。质控阶段可标记线粒体基因、计算指标并过滤低质量细胞与基因。预处理包含归一化(normalize_total)、对数转换(log1p)、高变基因选择(highly_variable_genes)、回归与缩放。降维支持 PCA、UMAP、t-SNE,并用 neighbors 构建邻接图。聚类推荐 Leiden(sc.tl.leiden),可尝试多分辨率。标记基因用 rank_genes_groups(如 wilcoxon),并支持热图、点图、小提琴图等可视化。另支持 PAGA、扩散伪时间(dpt)、基因集打分(score_genes)和 ComBat 批次校正。

使用方式:Python 中导入 scanpy,按标准流程依次调用 sc.pp(预处理)、sc.tl(分析)和 sc.pl(绘图)模块。资料提供自动化质控脚本用法:python scripts/qc_analysis.py input_file.h5ad --output filtered.h5ad,可选参数 --mt-threshold 5 --min-genes 200 --min-cells 3。还附带标准流程、API 参考、绘图指南和完整分析模板(assets/analysis_template.py)。

适用场景:单细胞数据质控、UMAP/t-SNE/PCA 可视化、簇识别与标记基因发现、基于表达的细胞类型注释、轨迹推断与伪时间分析、条件间差异表达、发表级图表制作。

限制与注意:资料未提供具体安装命令、收费或价格信息。实践中需根据数据质量调整 QC 阈值;建议在过滤基因前保存原始计数(adata.raw = adata);聚类分辨率需多次尝试;基因表达图建议 use_raw=True;应保存中间结果以应对长流程中断。批次校正的 Harmony、scVI 需使用单独包。