炎症性肠病应用中的宏转录组学数据指数尺度混合模型

宏转录组（MTX）测序能够对微生物群落中的基因表达进行谱系分析，为建立遗传潜能与功能活性之间的联系提供了框架。然而，标准分析流程报告的是标准化丰度而非原始计数，这限制了基于计数的 RNA-seq 方法的应用；与此同时，基于高斯分布的替代方法依赖于数据变换和若干假设，而这些通常并不适合 MTX 数据。我们提出了一种用于 MTX 数据差异表达分析的新建模框架，该框架建立在指数分布的尺度混合模型之上，纳入 DNA 丰度以校正基因组潜能，能够容纳受试者特异性的随机效应，将零值视为左删失数据，并采用混合先验以处理极端稀疏性。将该方法应用于 IBDMDB 多组学队列后发现，不同模型得到的差异表达结果存在显著差异，甚至不同伪计数选择下的高斯方法之间亦是如此。我们的方法识别出一组现有高斯方法未能检测到的候选基因；这些基因可能为理解与炎症性肠病中菌群失调相关的转录组模式提供有价值的线索。在菌群失调效应方向的估计上，我们的模型与基于高斯的方法结果一致，而我们模型得到的效应量绝对值通常更大。

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🏷️ 宏转录组学 差异表达分析 炎症性肠病 微生物组 统计建模 多组学