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Python实现Visium空间聚类全流程

共计 30 章节
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01
空间转录组学概述
空间转录组学的发展历程 · 技术原理（如Visium · Slide-seq
空间转录组学概述空间转录组学的发…
02
Visium平台详解
Visium实验流程 · 芯片结构 · spot与barcode设计
Visium平台详解
03
数据获取与格式
从10x Genomics官网下载V… · 理解H5文件和SpaceRanger…
数据获取格式
04
Python环境搭建
安装Python · 创建虚拟环境 · 安装必要库（numpy
Python环境搭建
05
数据读取与预处理
使用scanpy读取Visium H… · 组织成AnnData对象 · 查看数据基本属性
数据读取预处理
06
空间坐标解析
提取spot坐标（imagecol/… · tissue位置 · 缩放因子
空间坐标解析spot
07
质量控制（QC）
spot过滤（低表达/高污染） · 基因过滤 · 质控指标可视化（violin plo…
QC质量控制
08
数据标准化
total-count归一化 · log转换 · scale缩放
数据标准化total-count
09
高变基因筛选
使用scanpy的seurat_v3… · 识别空间模式相关基因
高变基因筛选scanpy
10
PCA降维
主成分分析原理 · 设置合适n_comps · scree plot评估
PCA降维
11
邻域图构建
基于空间坐标构建spot间的邻接图（… · Delauany三角剖分） · 可视化学距离
邻域图构建spot
12
空间权重矩阵
定义空间邻接权重（二进制 · 高斯核） · 理解Moran's I与Geary'…
空间权重矩阵定义空间邻接权重
13
空间自相关分析
计算Moran's I的全局和局部（… · 使用squidpy识别空间模式基因
空间自相关分析Moran
14
聚类基础概念
对比传统聚类（K-means · Leiden）与空间约束聚类 · 理解空间正则化
聚类基础概念K-means
15
Leiden社区检测
在空间邻接图上运行Leiden算法 · 参数分辨率调优 · 可视化聚类结果
Leiden社区检测
16
Mclust空间聚类
基于混合模型的Mclust算法 · 集成空间坐标和表达谱 · 使用mclust包（R或Python…
Mclust空间聚类
17
BayesSpace聚类
介绍BayesSpace贝叶斯空间聚… · 利用先验空间信息 · Python实现（用rpy2或直接调…
BayesSpace聚类
18
stLearn空间聚类
使用stLearn的SME（空间代谢… · 理解其流程和参数
stLearn空间聚类
19
基于图注意力的方法
简单介绍GAT · GraphST等深度学习空间聚类 · 安装并运行GraphST
基于图注意力的方…GAT
20
聚类结果评估
内部指标（轮廓系数 · Davies-Bouldin ind… · 外部指标（ARI
聚类结果评估内部指标
21
空间聚类可视化
使用squidpy的colorsca… · 叠加组织图像 · 调整颜色映射
空间聚类可视化squidpy
22
空间富集分析
对聚类结果进行基因集富集分析（GSE… · 可视化表达模式
空间富集分析GSE
23
差异表达分析
比较不同聚类区域的差异表达基因 · 使用wilcoxon · t-test
差异表达分析比较不同聚类区域…
24
空间变量基因识别
结合HVG与Moran's I筛选空… · 构建热点图展示空间表达
空间变量基因识别HVG
25
空间轨迹推断
利用分时或伪时间算法（如Slings…
空间轨迹推断Slings
26
多切片整合
基于Visium多个切片或连续切片的… · 使用Harmony · scVI等整合
多切片整合Visium
27
与单细胞数据联合
使用Cell2location · RCTD等解卷积方法 · 映射细胞类型到空间spot
单细胞数据联合Cell2locatio…
28
空间通信分析
使用CellChat · NicheNet分析配体-受体相互作…
空间通信分析CellChat
29
结果保存与报告
导出聚类结果 · 生成HTML报告（使用squidpy… · 保存AnnData
结果保存报告
30
综合实战项目
从下载真实Visium数据集（人乳腺… · 小鼠大脑）到完成空间聚类全流程 · 撰写分析报告
综合实战项目Visium