单细胞与空间组学工具导航(2026 更新)
单细胞已经从「炫技」变成常规手段,配套的公共数据与在线工具也成熟了。本页按「找公共数据 → 分析处理 → 细胞注释 → 在线探索」整理,其中相当一部分不需要写代码。
收录 12 个工具 · 最后核验 2026-08-06 · 本页为第三方中立信息聚合,排列不分先后,收录不代表推荐
一、这条链路怎么走
1
找公共单细胞数据
CellxGene Discover(CZI)可在线浏览与下载标准化数据;Human Cell Atlas 是最大的人体细胞图谱计划;肿瘤微环境数据看 TISCH。
2
分析处理
R 生态用 Seurat,Python 生态用 Scanpy,两者功能对等。核心步骤:质控 → 归一化 → 降维聚类 → 差异基因 → 注释。
3
细胞类型注释
先用 marker 基因手动注释(查 CellMarker、PanglaoDB),再用 SingleR / CellTypist 自动注释交叉验证,两者一致度高才靠谱。
4
在线探索无需代码
CellxGene Explorer、UCSC Cell Browser 可直接在网页里查某个基因在各细胞类型中的表达。
5
空间转录组
10x Visium 数据可用 Seurat/Squidpy 分析;SpatialDB 汇总公共空间转录组数据集。
二、挑工具时看什么
- 质控参数要合理:线粒体基因比例、检测基因数阈值需按组织类型调整,肌肉、心肌等线粒体天然高
- 批次效应:多样本必须做整合(Harmony、CCA、scVI),否则聚类聚出来的是样本而不是细胞类型
- 注释别只靠一个 marker:一个基因往往在多种细胞中表达,要用 marker 组合并结合已知生物学
- 亚群不是越多越好:resolution 参数调高会分出更多簇,但要有生物学意义支撑
- 算力:万级细胞的常规分析 16GB 内存的笔记本可行,十万级以上建议服务器或云平台
三、收录工具(12 个)
Seurat
免费开源
R 语言单细胞分析黄金标准包,文档完善、社区活跃
R包单细胞分析
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Scanpy
免费开源
Python 生态的单细胞分析框架,大数据集处理效率高
Python单细胞分析
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CellxGene Discover
免费
CZI 出品,在线浏览与下载标准化单细胞数据,可直接网页查基因
在线探索数据下载
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Human Cell Atlas
免费
人类细胞图谱国际计划,最权威的人体单细胞数据来源
细胞图谱公共数据
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CellMarker 2.0
免费
细胞类型 marker 基因数据库,人和小鼠均覆盖,注释必查
marker数据库注释
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PanglaoDB
免费
单细胞 marker 基因与公共数据集检索数据库
marker数据库数据检索
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TISCH2
免费
肿瘤免疫单细胞数据库,肿瘤微环境研究的现成资源
肿瘤微环境单细胞
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SingleR
免费开源
基于参考数据集的自动细胞类型注释 R 包
自动注释R包
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CellTypist
免费
轻量级自动细胞注释工具,免疫细胞注释效果好,有网页版
自动注释在线
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UCSC Cell Browser
免费
UCSC 的单细胞数据在线浏览平台,收录数百套公开数据
在线浏览数据集
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Squidpy
免费开源
空间转录组分析 Python 框架,Scanpy 的空间扩展
空间转录组Python
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CellChat
免费开源
细胞间通讯分析 R 包,推断配体-受体互作网络
细胞通讯R包
访问官网 ↗
以上工具官网链接已于 2026-08-06 核验可达。收录持续扩充中,欢迎通过「关于与收录」页面推荐好用的工具。部分工具需机构订阅或付费,请以官网说明为准。
四、常见问题
单细胞测序需要多少细胞和多少测序深度?
常规 10x Genomics 实验,每个样本回收 5000-10000 个细胞是常见配置,测序深度约每细胞 20000-50000 reads。研究稀有细胞类型需要提高细胞数(2 万+);做剪接、SNV 等精细分析则需要提高深度。预算有限时,优先保证细胞数而不是深度,多样本重复也比单样本深测更有说服力。
细胞类型注释总是不确定怎么办?
三步交叉验证:①手动注释,用 CellMarker/PanglaoDB 查经典 marker 组合(注意要多个 marker 同时阳性);②自动注释,跑 SingleR 或 CellTypist 用参考数据集对齐;③生物学验证,看这个簇的高变基因是否符合已知功能,必要时用免疫荧光或流式在实验层面确认。若两种方法结论冲突,通常说明该簇是混合群或过渡态,可考虑重新调整聚类分辨率。
线粒体基因比例阈值该设多少?
没有万能数字。常规组织常用 <10%-20%,但心肌、骨骼肌、肝脏等高代谢组织的线粒体比例天然偏高,用 10% 会误删大量正常细胞,可放宽到 25%-30%。正确做法是先画质控小提琴图看分布,选择分布拐点作为阈值,并在论文中说明理由,而不是照抄教程默认值。
单细胞和 bulk 转录组该怎么配合?
推荐组合打法:bulk 便宜、样本量大,适合做组间总体差异和临床队列验证;单细胞贵,适合定位「差异来自哪群细胞」。常见范式是先用单细胞发现关键细胞亚群和 marker,再用 bulk 大队列做反卷积(CIBERSORTx 等)验证该亚群比例与表型的关联,两者互为补充。
五、相关导航
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