炎症激活会重塑高尔基体，以满足增加的分泌需求；然而，这些结构变化是否携带可通过计算方法提取的免疫细胞状态信息，尚未得到研究。在本研究中，我们发现，将机器学习应用于高尔基体成像流式细胞术图像，能够区分脂多糖（LPS）处理细胞与对照细胞。我们使用体外LPS刺激前及刺激后16 h的人THP-1单核细胞高尔基体图像，以及体内气管内给予LPS或生理盐水后24 h的小鼠循环髓系细胞图像训练模型。在每个数据集中，表现最佳的模型都是直接基于图像训练的深度学习模型，而非使用预定义形态计量特征的分类器。跨域表现因模型、迁移方向以及是否使用带标签的目标域数据而异：若干基于小鼠图像训练的深度学习模型，在不调整模型参数的情况下，对THP-1细胞的分类准确率高于随机水平。Grad-CAM突出显示了GM130荧光分布模式内部或邻近区域。这些发现表明，GM130图像携带与LPS处理相关的信息，可支持在这两个数据集内及跨数据集进行分类。据我们所知，这是首次将有监督深度学习应用于亚细胞细胞器的成像流式细胞术图像以进行炎症表型分析，表明细胞器层面的图像分析有望成为免疫细胞分类的分子检测方法的补充。
机器学习利用成像流式细胞术对炎症激活期间的亚细胞高尔基体形态进行分类：一项探索性研究 | bioRxiv
跳转至主要内容
首页
关于
投稿
提醒 / RSS
搜索关键词
高级搜索
最新结果
机器学习利用成像流式细胞术对炎症激活期间的亚细胞高尔基体形态进行分类：一项探索性研究
Xu Zhang、Mengchen Fang、Baocheng Geng、Pulin Che
doi：https://doi.org/10.64898/2026.10.01.756023
Xu Zhang
阿拉巴马大学伯明翰分校
在 Google Scholar 上查找此作者
在 PubMed 上查找此作者
在本网站搜索此作者
Mengchen Fang
阿拉巴马大学伯明翰分校
在 Google Scholar 上查找此作者
在 PubMed 上查找此作者
在本网站搜索此作者
Baocheng Geng
阿拉巴马大学伯明翰分校
在 Google Scholar 上查找此作者
在 PubMed 上查找此作者
在本网站搜索此作者
Pulin Che
阿拉巴马大学伯明翰分校
在 Google Scholar 上查找此作者
在 PubMed 上查找此作者
在本网站搜索此作者
通讯作者：
pche{at}uab.edu
摘要
信息 / 历史
指标
PDF 预览
摘要
炎症激活会重塑高尔基体，以满足增加的分泌需求；然而，这些结构变化是否包含可通过计算方法获取的免疫细胞状态信息，尚未得到探究。在此，我们发现，将机器学习应用于高尔基体成像流式细胞术图像，能够区分经脂多糖（LPS）处理的细胞与对照细胞。我们使用体外培养的人 THP-1 单核细胞在 LPS 刺激前及刺激 16 小时后的高尔基体图像，以及体内小鼠经气管内给予 LPS 或生理盐水 24 小时后的循环髓系细胞图像训练模型。在每个数据集中，表现最佳的模型都是一种深度学习……
直接使用图像训练的模型，而非使用预定义形态计量特征的分类器。跨域表现因模型、迁移方向以及是否使用带标签的目标域数据而异：若干在小鼠图像上训练的深度学习模型无需调整模型参数，即可将 THP-1 细胞分类，且表现优于随机水平。Grad-CAM 标示出 GM130 荧光模式内部或邻近区域。研究结果表明，GM130 图像包含与 LPS 处理相关的信息，可用于在两个数据集中进行分类，并支持跨数据集分类。据我们所知，这是首次将监督式深度学习应用于亚细胞细胞器成像流式细胞术图像，以进行炎症表型分析；该研究表明，细胞器层级的图像分析有望成为免疫细胞分类中分子检测方法的补充。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
版权
本预印本的版权归作者／资助方所有，其已授予 bioRxiv 永久展示本预印本的许可。
本预印本依据 CC-BY 4.0 国际许可协议公开。
返回顶部
上一篇
下一篇
发布于 2026 年 10 月 8 日。
下载 PDF
电子邮件
感谢您有意帮助传播 bioRxiv 的内容。
注意：此处要求提供您的电子邮件地址，仅用于确认您是本文的发送者。
您的电子邮件
*
您的姓名
*
收件人
*
每行输入一个地址，或用逗号分隔多个地址。
您即将发送以下内容：
《机器学习基于成像流式细胞术对炎症激活期间的亚细胞高尔基体形态进行分类：一项探索性研究》
邮件主题
（您的姓名）向您转发了 bioRxiv 的一个页面
邮件正文
（您的姓名）认为您可能想查看 bioRxiv 上的这个页面。
网站。
您的个人留言
验证码
此问题用于测试您是否为真人访客，并防止自动垃圾信息提交。
分享
机器学习对炎症激活过程中成像流式细胞术获得的亚细胞高尔基体形态进行分类：一项探索性研究
Xu Zhang、Mengchen Fang、Baocheng Geng、Pulin Che
bioRxiv
2026.10.01.756023；
doi: https://doi.org/10.64898/2026.10.01.756023
分享本文：
复制
引用工具
机器学习对炎症激活过程中成像流式细胞术获得的亚细胞高尔基体形态进行分类：一项探索性研究
Xu Zhang、Mengchen Fang、Baocheng Geng、Pulin Che
bioRxiv
2026.10.01.756023；
doi: https://doi.org/10.64898/2026.10.01.756023
引用管理器格式
BibTeX
Bookends
EasyBib
EndNote（标记格式）
EndNote 8（XML）
Medlars
Mendeley
Papers
RefWorks（标记格式）
Ref Manager
RIS
Zotero
推文组件
Facebook 点赞
Google Plus +1
学科领域
生物信息学
学科领域
所有文章
动物行为与认知（8100）
生物化学（18916）
生物工程（15076）
生物信息学（44897）
生物物理学（22800）
癌症生物学（19934）
细胞生物学（27142）
临床试验（138）
发育生物学（14065）
生态学（21238）
流行病学（2067）
进化生物学（25636）
遗传学（16270）
基因组学（23671）
免疫学（18868）
微生物学（42883）
分子生物学（18221）
神经科学（94374）
古生物学（708）
病理学（3011）
药理学与毒理学（5142）
生理学（8204）
植物生物学（16151）
科学传播与教育（2106）
合成生物学（4604）
系统生物学（10323）
动物学（2405）
关键词：机器学习 · 成像流式细胞术 · 高尔基体形态 · 炎症表型分析 · 免疫细胞分类 · 深度学习
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.01.756023v1?rss=1