SpatialCell AI achieves reference-free single-cell resolution from spot-based spatial transcriptomics through morphology-guided enhancement

反褶积 计算机科学 粒度 人工智能 模式识别(心理学) 表达式(计算机科学) 集合(抽象数据类型) 数据挖掘 样品(材料) 原始数据 图像分辨率 数据集 空间分析 分辨率(逻辑) 注释 基线(sea) 试验装置 基本事实 转录组 相关性 参考数据 单调函数
作者
Abdalla Elbialy
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1)
标识
DOI:10.1038/s41598-026-55246-w
摘要

Spatial transcriptomics platforms such as 10x Visium capture whole-transcriptome expression but at spot-level resolution where each measurement aggregates multiple cells. Existing computational deconvolution methods require external scRNA-seq references, and the growing set of morphology-guided methods (iStar, SpaHDmap, GHIST, Thor, PRTS) each requires per-dataset model training or paired subcellular spatial data. Here we present SpatialCell AI, the first framework to combine training-free operation, reference-free expression integration, and per-cell output granularity for spatial transcriptomics. We validated SpatialCell AI on a matched colorectal cancer sample analyzed across Visium (55 μm), Visium HD (8 μm and 16 μm), and Xenium (single-cell ground truth). On Visium HD 8 μm input, SpatialCell AI achieves an expression correlation of r = 0.791 against the Xenium reference - the highest of any method tested on this sample. Across six distribution-based validation metrics on the matched 408-gene panel, the SpatialCell AI HD variants lead on the majority of metrics, with no competing method winning on any. A strict matched-region head-to-head comparison reveals a clear architectural distinction: training-free integration improves monotonically as input bins approach single-cell scale, while the trained morphology-guided methods iStar and SpaHDmap track the raw baseline on every platform. SpatialCell AI achieves its strongest performance on Visium HD inputs, where it substantially outperforms both raw baselines and competing morphology-guided methods while transforming spot-level data into individual cell records with spatial coordinates and per-cell expression - an output no raw spot measurement can provide.
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
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
天天快乐的应助被courage采纳,获得10
1秒前
3秒前
苏休夫完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
小白完成签到,获得积分10
4秒前
clz完成签到,获得积分10
4秒前
顾矜的应助被李潇潇采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
卞卞发布了新的文献求助10
8秒前
好事啵啵QWQ完成签到,获得积分10
8秒前
wind_555完成签到,获得积分10
9秒前
领导范儿的应助被liu采纳,获得10
9秒前
哈哈发布了新的文献求助50
9秒前
10秒前
10秒前
淡定的定帮完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
suki发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
憨憨发布了新的文献求助10
12秒前
活泼的觅云完成签到,获得积分10
12秒前
宝海青完成签到,获得积分10
12秒前
搜集达人的应助被啦啦啦采纳,获得10
12秒前
刘钊扬完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
abc发布了新的文献求助10
15秒前
红豆大王发布了新的文献求助10
15秒前
单纯的忆雪完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
Criminology34的应助被CarryLJR采纳,获得10
17秒前
zhangxasq发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
烟花的应助被钟依依采纳,获得10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8044611
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9476280
关于积分的说明 21283184
捐赠科研通 7612235
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3392031
关于科研通互助平台的介绍 2523628
邀请新用户注册赠送积分活动 2429980