Deciphering tissue heterogeneity from spatially resolved transcriptomics by the autoencoder-assisted graph convolutional neural network

自编码 计算机科学 卷积神经网络 图形 聚类分析 模式识别(心理学) 人工智能 空间分析 深度学习 计算生物学 生物 理论计算机科学 数学 统计
作者
Xinxing Li,Wendong Huang,Xuan Xu,Hongyu Zhang,Qianqian Shi
出处
期刊:Frontiers in Genetics [Frontiers Media]
卷期号:14 被引量:3
标识
DOI:10.3389/fgene.2023.1202409
摘要

Spatially resolved transcriptomics (SRT) provides an unprecedented opportunity to investigate the complex and heterogeneous tissue organization. However, it is challenging for a single model to learn an effective representation within and across spatial contexts. To solve the issue, we develop a novel ensemble model, AE-GCN ( a uto e ncoder-assisted g raph c onvolutional neural n etwork), which combines the autoencoder (AE) and graph convolutional neural network (GCN), to identify accurate and fine-grained spatial domains. AE-GCN transfers the AE-specific representations to the corresponding GCN-specific layers and unifies these two types of deep neural networks for spatial clustering via the clustering-aware contrastive mechanism. In this way, AE-GCN accommodates the strengths of both AE and GCN for learning an effective representation. We validate the effectiveness of AE-GCN on spatial domain identification and data denoising using multiple SRT datasets generated from ST, 10x Visium, and Slide-seqV2 platforms. Particularly, in cancer datasets, AE-GCN identifies disease-related spatial domains, which reveal more heterogeneity than histological annotations, and facilitates the discovery of novel differentially expressed genes of high prognostic relevance. These results demonstrate the capacity of AE-GCN to unveil complex spatial patterns from SRT data.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
meizi0109完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
xdd完成签到,获得积分10
刚刚
无花果应助Lengbo采纳,获得10
刚刚
善良紫完成签到,获得积分10
1秒前
老迟到的友菱完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
4秒前
Lengbo发布了新的文献求助10
4秒前
zy大章鱼完成签到,获得积分10
4秒前
温暖紫菜完成签到,获得积分10
5秒前
pebble完成签到,获得积分10
5秒前
酷波er应助小鱼医生采纳,获得10
6秒前
Survive完成签到,获得积分10
6秒前
懵懂的明辉完成签到,获得积分10
7秒前
巧克力手印完成签到,获得积分10
7秒前
观莲客完成签到,获得积分10
8秒前
魔幻的锦程完成签到,获得积分10
9秒前
whyme完成签到,获得积分10
9秒前
踏实的盼秋完成签到,获得积分10
10秒前
开心的谷兰完成签到,获得积分10
10秒前
3230600402发布了新的文献求助30
11秒前
fool完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
yinger1984完成签到,获得积分10
12秒前
zh完成签到,获得积分10
12秒前
lhl完成签到,获得积分10
13秒前
几又完成签到,获得积分10
13秒前
起风了完成签到 ,获得积分10
13秒前
星月夜完成签到,获得积分10
13秒前
zr完成签到,获得积分10
13秒前
Nick应助hi_traffic采纳,获得20
14秒前
15秒前
lijinyu发布了新的文献求助60
16秒前
张文静完成签到,获得积分10
16秒前
闪闪青雪完成签到,获得积分10
17秒前
whatever完成签到,获得积分0
17秒前
一只东北鸟完成签到 ,获得积分10
18秒前
静jing完成签到,获得积分20
19秒前
HE发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 500
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3953552
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3499089
关于积分的说明 11093922
捐赠科研通 3229669
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1785711
邀请新用户注册赠送积分活动 869476
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801478