科技日报记者 罗云鹏
4月23日，记者从华大生命科学研究院获悉，该院研究团队首次提出一套名为“Stereopy”的创新性分析框架，可系统性地解决多样本空间转录组数据联合分析难题，为复杂生物系统机制研究提供全新工具。相关研究成果发表在《自然·通讯》上。
空间转录组技术能同时解析细胞的基因表达和空间位置信息，是揭示器官发育、疾病机制等生命过程的重要工具。然而，现有方法大多针对单样本设计，难以处理对比样本、时间序列、三维空间等多样本数据，严重阻碍多样本研究的深入，限制了对复杂生物系统的认知。
该框架包含三大核心组件，其中MsData容器能够统一接口、管理海量数据，支持多样本快速调用与灵活操作；MSS控制器为智能化中枢系统，可自动追踪数据依赖关系，生成可视化结果；MS-ST转换器可以灵活适配多样本分析需求，既能整合全局数据，也能拆分验证局部结果。
据悉，该框架可显著提升数据处理的效率与可靠性，并为多维度研究提供标准化解决方案。
值得一提的是，Stereopy所配置的三大算法使其在比较分析、时间分析与三维空间多样本组学分析中均取得突破。
其中，Stereopy-CCD算法能够精准识别疾病样本与正常样本的细胞群落差异。相较于其他算法，该算法不仅可以更快速、准确地识别组织结构，还可以对不同条件下的多样本进行联合结构域识别。
Stereopy-TGPI算法首次实现时空维度联合解析，同时考虑基因在空间分布和时序变化上的一致性，在识别发育过程中连续变化基因外，还可建立动态的时序基因调控网络，破解发育与疾病进程的分子密码。
Stereopy-NicheReg3D算法突破二维限制，以单细胞分辨率重建三维细胞微环境。通过整合细胞间通信和基因调控网络模型，提高针对特定情境预测的准确性，为器官发生研究提供全新视角。
目前，Stereopy开源工具已被全球科研人员下载超4.8万次，为上千个空间与单细胞转录组分析项目提供解决方案。
