DynaVelo 深度動力學模型揭示B細胞命運

現有方法的局限

細胞狀態轉變由基因表達、染色質可及性及轉錄因子調控共同決定。現有單細胞分析方法主要依賴靜態組學數據推斷細胞發育軌跡，難以準確預測基因擾動對細胞命運的影響，為研究細胞命運調控機制帶來限制。

DynaVelo 方法

DynaVelo 是基於神經常微分方程的生成式深度動力學模型，聯合學習單細胞RNA表達與轉錄因子結合基序的染色質可及性變化，重建細胞狀態轉變的動態向量場，從而對細胞發育軌跡作高精度建模。

生發中心B細胞驗證

研究人員以小鼠生發中心B細胞數據驗證模型，DynaVelo 能夠準確恢復生發中心暗區與明區之間複雜的細胞循環、分化及命運分支，並識別不同軌跡中的關鍵轉錄因子，顯示模型對動態過程的還原能力。

擾動效應分析

憑藉連續向量場的建模能力，DynaVelo 支援以計算方式模擬基因功能缺失及功能挽救擾動，評估其對細胞命運的影響。研究進一步分析B細胞功能缺失與恢復的擾動效應，為基因功能研究提供新的計算途徑。