单细胞分析之细胞交互-3：CellChat
CellChat 通过综合信号配体、受体及其辅因子基因的表达只与它们之间互作的先验知识对细胞通讯概率建模。在推断出细胞间通讯网络后，CellChat提供了进一步数据探索、分析和可视化的功能。
文章链接： https://www.nature.com/articles/s41467-021-21246-9
视频链接： https://www.youtube.com/watch?v=kc45au1RhNs
CellChat工作流程图：
从Seurat对象直接创建：
⚠️：构建Cell Chat对象时，输入的是log后的数据。
在CellChat中，我们还可以先择特定的信息描述细胞间的相互作用，可以理解为从特定的侧面来刻画细胞间相互作用，比用一个大的配体库又精细了许多。
对表达数据进行预处理，用于细胞间的通信分析。首先在一个细胞组中识别过表达的配体或受体，然后将基因表达数据投射到蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络上。如果配体或受体过表达，则识别过表达配体和受体之间的相互作用。
通过为每个相互作用分配一个概率值并进行置换检验来推断生物意义上的细胞-细胞通信。
通过计算与每个信号通路相关的所有配体-受体相互作用的通信概率来推断信号通路水平上的通信概率。
我们可以通过计算链路的数量或汇总通信概率来计算细胞间的聚合通信网络。
至此，统计分析部分已经完成。
检查每种细胞发出的信号
⚠️注：层次图、网络图、和弦图、热图只是不同的展示方法，展示的内容和代表的意思一模一样
比如在前面的功能富集分析或case control的比较中找到了一些信号通路差异，就可以进一步在细胞水平上验证。
层次图（Hierarchy plot）
网络图（Circle plot）
和弦图（Chord diagram）
热图（Heatmap）
层次图（ Hierarchy plot）
网络图（Circle plot）
和弦图（Chord diagram）
Error: not enough space for cells at track index '1'.
气泡图（全部配体受体）
气泡图（指定信号通路或配体-受体）
气泡图（指定信号通路或配体-受体并指定细胞）
参与某条信号通路（如TGFb）的所有基因在细胞群中的表达情况展示（小提琴图和气泡图）
通讯网络系统分析使用了三种算法： 社会网络分析 、 NMF分析 和 流行学习与分类
⚠️：不同的算法算出来的结果可能会相互矛盾，需要结合生物学知识加以判断
计算网络中心性权重
通过计算每个细胞群的网络中心性指标，识别每类细胞在信号通路中的角色/作用C（发送者、接收者、调解者和影响者）
识别细胞的信号流模式
热图
冲击图/河流图（river plot）
气泡图
热图
冲击图
气泡图
把共同起作用的信号通路归纳在一起，分为基于功能的归纳和基于拓扑结构的归纳
⚠️：配对分析必须保证细胞类型是一样的，才可以进行配对。如果 两个样本的细胞类型不一样又想进行配对分析时，可以用subset把两个样本的细胞类型取成一致的。
数量与强度差异网络图
数量与强度差异热图
细胞互作数量对比网络图
这里function的图出不来，只有structural的图可以出来
总体信号模式对比
答：以下是10X官方给出的一个典型的vdj运行后的output 目录：文件web_summary.html汇总分析结果。如果在运行期间检测到问题，此页面上会显示warning或error 。参考：官方结果文件说明 Understanding V(D)J Output
答：1.探索胚胎干细胞与微环境之间的相互作用 在胚胎发育研究中，可以通过细胞互作探索发育相关细胞类型之间的相互作用，分析胚胎发育机制。2021年，发表在Cell Research上的一篇文章联合了单细胞和空间转录组数据研究小鼠胎肝（造血干细胞与多能祖细胞）HSCs/MPPs的扩增功能。该研究通过单细胞数据受体配体分析发现...
答：B5亚群显示结直肠样细胞特征，B2亚群由胃系细胞组成，B1、B3及B4亚群与B2和B5亚群共享部分CNV，揭示了胃癌肿瘤细胞的异质性。3.揭示肿瘤的克隆进化 在肿瘤研究中，可以通过CNV预测分析探索肿瘤的克隆进化。2020年美国迈阿密大学等单位的研究人员在Nature Communications发表了利用单细胞测序研究葡萄膜黑色素瘤...
答：细胞 （英文名：cell）并没有统一的定义，比较普遍的提法是：细胞是生物体基本的结构和功能单位。已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成，但病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。一般来说，细菌等绝大部分微生物以及原生动物由一个细胞组成，即单细胞生物，高等植物与高等动物则是多细胞生物。细胞可分...
答：在光学显微镜下观察植物细胞，其结构主要分为以下几个部分：细胞壁: 位于细胞外部，由纤维素和果胶构成，提供支持和保护，允许物质分子通过孔隙。细胞膜: 紧贴细胞壁，由蛋白质和磷脂双分子层组成，控制物质进出，具有选择透过性。细胞膜的流动性和脂质、蛋白质分子构成是其重要特性。细胞质: 包围着细胞膜...
答：2.他们在方差估计或主成分分析过程中扭曲了集群异质性的特征。前几个主要成分将捕获质量差异而不是生物学差异,从而降低降维效果。同样,差异最大的基因将由低质量细胞与高质量细胞之间的差异驱动。最明显的例子:计数非常低的低质量文库,其中归一化放大了那些库中恰好具有非零计数的基因的表观变异。 3.它们包含的基因...
答：4月27日,美国斯克里普斯研究所的Li Ye(叶立)团队在国际顶尖杂志 《Cell》 上发表了题为 “In situ identification of cellular drug targets in mammalian tissue” 的报道。 研究人员首次在生物体内实现了单细胞分辨率的小分子药物成像,并将该方法命名为透明辅助组织点击化学(Clearing-Assisted Tissue Click Chemistry...
答：1)single-cell 测序数据要和bulk-seq数据的相关性高(相关性分析);2)测序深度; 3)数据均匀度 总结,1)单细胞测序数据和bulk相关性高,说明单细胞测序数据可以代表样本的情况,证明方法科学可靠;2)通过过滤后,得到足够多的具有一定测序深度的细胞数以及UMI,说明测序过程良好,数据量够,证明数据可靠;3)通过数据处理...
答：单细胞测序的核心就是t-SNE降维，以及聚类。那么在做这些工作之前的质控，关乎到整个分析的成败。这篇文章我就继续给大家讲讲单细胞质控的那些事儿。整个单细胞分析的核心其实就是确定cell types/ lineages。而在此之前的一步就是数据质控(QC, quanlity control)。我们在得到表达矩阵之后，会做Data ...
答：所有的生物都是由细胞（cell）构成的。除了病毒、类病毒等是非细胞的生命体以外， 其它生命有机体的结构和功能单位都是细胞。细菌、酵母等微生物是以单细胞的形式存在，而高等动、植物则是由多细胞构成的，如人大约有3 × 1013个细胞，这些细胞组成不同的组织和器官。研究细胞及其生物学功能的科学称为...
