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SpathDB：空间通路活性图谱综合数据库

已有 737 次阅读 2025-4-28 20:31 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

SpathDB：空间通路活性图谱综合数据库

空间转录组学技术量化单个细胞/斑点的分子特征，同时保留组织中每个细胞/斑点的物理位置信息。这对于深入了解由调控网络功能活性微调驱动的细胞行为、组织复杂性、疾病发生和耐药性具有重要意义。通路的基因构成了重要的功能调控网络，通路活性分析可以提供一种更强大的方法来解剖和解释细胞和空间异质性。因此，有必要在空间分辨率上研究通路功能活性。

空间转录组学测序技术对于在空间维度上阐明基因表达、功能活性和细胞相互作用具有重要意义，从而增强我们对组织和器官发育、疾病发生、肿瘤发生和耐药机制的理解。Starrysh整合了空间转录组学数据，以表征组织特异性细胞状态并揭示异质性。对人类胰腺癌症的空间和单细胞转录组学数据的分析显示，癌症细胞群与预后不良相关。Cang等人捕捉到了皮肤发育过程中空间位置的局部高活性信号通路和细胞间通信的信号方向。Hwang等人根据癌症的空间转录组数据确定了与新辅助治疗相关的多细胞动力学。随着空间转录组学数据的不断积累，研究人员目前出于研究需求开发了许多空间组学数据库。例如，CROST和STOmicsDB存储手动整理的空间转录组学数据，并提供下游分析和可视化。SORC专门提供癌症空间转录组学数据的可视化和分析。SODB数据库存储来自各种空间组学技术的数据集，并提供交互式分析模块。这些数据库有助于分析空间组学数据。然而，细胞在空间组织结构中表现出的行为和状态的多样性主要取决于基因之间的调控关系及其共同执行的功能活动。因此，一个专门用于表征复杂细胞空间功能景观的数据库对于揭示空间异质性和阐明潜在的生物学机制非常重要。

在这里，Li等人开发了SPathDB(图1，http://bio-bigdata.hrbmu.edu.cn/SPathDB/）数据库，一个用于剖析功能活性背景下通路介导的多维空间异质性综合数据库。SPathDB数据库的当前版本包含以下元素：（i）来自人类和小鼠的84个空间转录组数据集的695个切片的总共1,689,868个空间点，涉及36个组织（这些切片的一部分取自30种癌症类型/亚型）；（ii）总共114,998条生物功能通路；（iii）空间变异通路（SVP）在不同斑点群体的空间切片和簇中表现出不同的功能活性；以及（iv）空间点和通路活性的轨迹分布。SPathDB提供了用户友好的界面，可以探索114,998条跨空间点的通路功能活性，还提供了五种灵活的工具来检索和探索跨空间分布的基因表达和通路活性、沿伪时间轨迹的空间通路功能活性、通路介导的空间细胞间通信以及空间通路活性与细胞类型出现之间的相关性，从而揭示复杂的关系。总之，SPathDB将为研究导致空间异质性的驱动功能特征提供重要见解，并作为一个综合数据库，用于识别应用于空间异质性分析的通路激活特征。

图1 SPathDB的数据内容和功能概述。左侧面板包含数据库内容，其中包括空间转录组数据集和通路数据内容，以及空间通路活性谱的构建。右侧面板包含SPathDB的工具，用于检索、分析和可视化空间通路活性

参考文献

[1] Li F, Song X, Fan W, Pei L, Liu J, Zhao R, Zhang Y, Li M, Song K, Sun Y, Zhang C, Zhang Y, Xu Y. SPathDB: a comprehensive database of spatial pathway activity atlas. Nucleic Acids Res. 2025 Jan 6;53(D1):D1205-D1214. doi: 10.1093/nar/gkae1041.

以往推荐如下：

1. 分子生物标志物数据库MarkerDB

2. 细胞标志物数据库CellMarker 2.0

3. 细胞发育轨迹数据库CellTracer

4. 人类细胞互作数据库：CITEdb

5. EMT标记物数据库：EMTome

6. EMT基因数据库：dbEMT

7. EMT基因调控数据库：EMTRegulome

8. RNA与疾病关系数据库：RNADisease v4.0

9. RNA修饰关联的读出、擦除、写入蛋白靶标数据库：RM2Target

10. 非编码RNA与免疫关系数据库：RNA2Immune

11. 值得关注的宝藏数据库：CNCB-NGDC