MuSpAn：多尺度空间分析工具箱

《Nature Communications》：MuSpAn: a toolbox for multiscale spatial analysis

　　

摘要

多重成像技术与空间组学的发展彻底改变了生物学领域中空间数据的生成方式，使得人们能够了解不同尺度上的复杂组织结构。然而，用于分析这些数据的方法却相对落后，现有的分析流程往往零散且针对特定研究设计，工具选择方面也缺乏指导。为解决这一问题，我们推出了MuSpAn——一个多尺度空间分析工具包，它在一个统一的框架内提供了直观、灵活的访问方式，让用户能够使用各种数学工具，包括空间统计学、拓扑数据分析、几何学以及网络分析等。MuSpAn具备高效的数据查询功能，不依赖具体的成像方式，并且有完善的文档说明和社区支持。它允许用户创建自定义的分析流程或进行无偏见的探索性分析。我们利用小鼠肠道空间转录组数据集，展示了MuSpAn在正常组织和肿瘤组织中不同长度尺度上分析细胞间相互作用的能力。将该工具应用于类似CMS4的小鼠肠道癌模型后，MuSpAn发现了与纤维母细胞与免疫细胞之间离散或协同相互作用相关的多种纤维母细胞功能表型，从而体现了其在不同生物学研究中的实用价值。