用途:对两个 obs_names 顺序完全一致的 AnnData(一个为微生物/ASV/OTU 计数,一个为代谢物强度)做配对整合,寻找跨样本共变的微生物—代谢物对。
主要能力:
- Spearman 配对相关 paired_spearman,输出 microbe、metabolite、r、pvalue、fdr_bh,速度快,适合候选筛查。
- CCA paired_cca,求线性典型成分与典型相关系数,适合少量可解释共享模式。
- MMvec,PyTorch 低秩模型,输出共现矩阵、条件概率 P(metabolite|microbe)、潜空间双标图与 top_pairs。
- 模拟验证 simulate_paired 与绘图 plot_paired_method_comparison;绘图辅助 plot_mmvec_training、plot_cca_scatter、plot_cooccurrence、plot_embedding_biplot。
- 内置真实演示数据 fetch_franzosa_ibd_2019。
用法要点:先保证两个 AnnData 的 obs_names 同序;建议先筛到可控规模(如按总计数取前 150 微生物、按方差取前 200 代谢物);默认 clr_microbe=True、log1p_metabolite=True。先跑 Spearman 作为基准,再按需运行 CCA 或 MMvec。MMvec 常用 n_latent=3–5、epochs=600、patience=80、val_frac=0.15、seed 固定;样本少于 30 可用 val_frac=0.0。
适用场景:同一批样本的微生物组与代谢组关联探索、生成假设、方法对比与图件绘制。
限制:仅报告关联,不做因果或中介分析;不负责构建单模态 AnnData;三模态及以上联合分解不在此技能范围;微生物—宿主基因表达整合未捆绑。收费、价格与平台信息暂未提供。