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scMamba:用于神经退行性疾病单核 RNA 测序分析的预训练模型

基因组学 2025-02-28 v1 机器学习

摘要

单核 RNA 测序(snRNA-seq)极大地推进了我们对神经退行性疾病病因的理解。然而,来自死后脑组织的样本质量较低,加之疾病异质性引起的高变异性,使得整合多个来源的 snRNA-seq 数据进行精确分析面临挑战。为应对这些挑战,我们提出了 scMamba,一个旨在提升 snRNA-seq 分析质量与实用性的预训练模型,特别聚焦于神经退行性疾病。借鉴近期提出的 Mamba 模型,scMamba 引入了一种新型架构,包含线性适配器层、基因嵌入和双向 Mamba 模块,能够在保留原始输入信息的同时高效处理 snRNA-seq 数据。值得注意的是,scMamba 通过在 snRNA-seq 数据上进行预训练来学习细胞和基因的通用特征,不依赖于降维或高变基因的选择。我们证明,scMamba 在多种下游任务中优于基准方法,包括细胞类型注释、双细胞检测、基因表达填补以及差异表达基因的识别。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.19429,
  title  = {scMamba: A Pre-Trained Model for Single-Nucleus RNA Sequencing Analysis in Neurodegenerative Disorders},
  author = {Gyutaek Oh and Baekgyu Choi and Seyoung Jin and Inkyung Jung and Jong Chul Ye},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19429},
  year   = {2025}
}

备注

41 pages, 12 figures