同心圆网络图将节点按预先定义的类别或层级排列在多个同心圆上,并用连线表示节点之间的已知或推定关系。该布局适合同时呈现分层结构和连接关系,可用于 PPI、miRNA-TF-mRNA、circRNA-miRNA-mRNA 等网络的可视化。

论文里的同心圆网络
Peng 等在《International Journal of Molecular Sciences》发表的文章《Cellular and Molecular Network Characteristics of TARM1-Related Genes in Mycobacterium tuberculosis Infections》 Figure 6E 展示了关键基因与 RNA 结合蛋白(RBP)的相互作用网络。如图1所示,黄色椭圆表示 mRNA,蓝色椭圆表示 RBP,连线表示相互作用关系。节点的连接数量可反映其在当前网络中的连接度(degree),但不能单独说明调控强度或生物学效应。
阅读同心圆网络图时,应先确认每一圈所代表的类别或层级,再观察节点之间的连线和连接数量。圆环位置来自作图前设定的分组,并不自动代表节点的重要性;连线表示输入数据中的关系,也不能直接等同于因果关系或统计学显著性。
作图地址
https://www.bioinformatics.com.cn/plot_concentric_circle_network_diagram

五步出图
Step 1:准备输入数据
点击页面中图片上方的示例数据链接,会下载示例数据。示例数据包括两部分:

·边(edge)数据。包括两列:source 和 target。一行就是一个连接关系。
·节点(node)分组数据。包括两列:节点名称,以及节点的类别。类别代表层级,决定节点放在哪一圈。
两部分数据里的节点名要完全一致。圆环可以只画一层(只有一类),也可以画两层(有两类)或三层(有三类)。例如 TF、gene、lncRNA,可以依次放在内层、中间层和外层。
整理自己的数据时,建议统一节点名称的大小写、空格和命名规则,并检查是否存在无意的重复边、自环或空值。同一个节点可以参与多条连线,但在节点属性数据中只能对应一个类别或层级。
Step 2:先做输入检查
把两部分数据粘贴到对应的输入框,或者点击“示例”按钮载入示例数据(见图 4),然后点击“输入检查”。后台会逐行逐列检查输入格式,并提示空行、列数错误或节点名称不一致等问题。输入检查主要用于发现格式问题;检查通过后,仍需结合研究设计核对节点分组和连线关系是否正确。


Step 3:按页面参数设置图形
输入检查通过后,可参照图 6 设置绘图参数。

【图片宽度与图片高度】控制输出画布的宽度和高度。节点标签或分类名较长时,可优先增加宽度,避免文字贴近边缘或被裁切。
【配色方式】默认选择“按层配色”,即每一圈使用一种颜色;也可以选择“按 degree(连接度)配色”。degree 是节点在当前网络中的连接边数量。选择渐变模式后,degree 由高到低时,颜色由颜色 1 向颜色 2 过渡,颜色 3 不参与渐变。
【快捷配色】页面提供 npg、lancet、aaas、jama、nejm、jco 和 frontiers 七套颜色集,也可点击“随机”生成颜色。选择“自定义”时,应输入以空格分隔的十六进制色号,例如 #E64B35 #4DBBD5 #00A087,再点击“更新”。
【颜色 1、颜色 2 和颜色 3】在按层配色模式下,三者依次对应内层、中间层和外层;只有一层时使用颜色 1;两层时使用颜色 1 和颜色 2。
【形状 1、形状 2 和形状 3】三者依次控制内层、中间层和外层节点的形状。可选形状包括圆形、正方形、球形、正三角形、倒三角形、菱形、圆角矩形、五边形和六边形。形状和颜色都可用于区分节点类别。
【字体大小】“节点名字体大小”控制节点标签;“图例标题字体大小”控制图例标题;“图例说明字体大小”控制图例中各层名称。增大字号后,图例形状会同步变大。
【边属性】用于设置边的粗细、颜色和透明度。网络较密时,可适当减小边粗细或透明度参数,使连线更细、更透明;网络较稀疏时,可适度增强线条,但应避免连线遮挡节点标签。
【节点大小】可按层独立调整内层、中间层和外层节点大小。节点过大会增加遮挡,节点过小则不利于识别形状;应结合标签字号和节点数量共同设置。
【节点位置】内层和中间层节点到圆心的默认距离分别为 0.4 和 0.7,外层距离固定为 1。只有一层时,节点位于最外圈;两层时使用内层和外层;三层时使用内层、中间层和外层。为保持圆环顺序,应使内层距离小于中间层距离,且两者均小于 1。最内层只有一个节点时,该节点自动放在圆心。
【是否显示 shape(形状)图例】默认选择“显示”,用于说明各层节点的形状和颜色。若图中已通过图注清楚解释分层,或版面空间有限,可选择“不显示”;隐藏前应确认读者仍能准确理解颜色和形状的含义。
【字体】页面支持 Times New Roman 和 Arial 两种期刊常见字体。若期刊或排版规范要求其他字体,可下载 PDF 或 SVG 后,在 Adobe Illustrator 或 Inkscape 中统一替换。
建议按“画布与圆环位置—节点大小与标签—颜色与形状—连线—图例”的顺序调节参数,每次只改变一组设置并重新预览,便于判断具体参数对图形的影响。
Step 4:提交并查看预览
选好参数后,点击“提交”按钮,约 2 秒后可以生成同心圆预览图。预览时应重点检查节点层级、标签重叠、连线密度、颜色区分度和图例完整性,再根据结果调整参数。

Step 5:下载并进行后期编辑
确认预览后即可下载图片。需要移动标签、统一字体或进行组图时,建议下载 PDF 或 SVG 等矢量格式,并使用 Adobe Illustrator 或 Inkscape 编辑;用于PPT展示时,可以选择PNG或TIFF。后期处理时应保持节点、连线和图例之间的对应关系,避免只移动部分元素而改变图意。
用于论文前,建议再做一次检查:缩小到实际展示尺寸后,标签仍应清晰;各层颜色应容易区分;关键节点不应被标签或连线遮挡;图例名称应与节点属性数据中的分组名称一致。
哪些数据适合同心圆网络图
·PPI 网络可以按核心蛋白、一级互作蛋白、二级互作蛋白分层。
·调控网络可以按 circRNA、miRNA、mRNA,或者 miRNA、TF、mRNA 分层。
·通路、基因、表型之间的关系,也可以各放一层。生态或相关性网络则可以按物种类别、群落层级或实验分组来排。
节点所在的圆环由节点属性数据决定,source 和 target 只定义节点之间的连线。作图前应先明确每个圆环代表的类别或层级,并在图注中解释分层依据。若节点或连线过多,图形会迅速变得拥挤,可先按研究问题筛选高置信度关系或关键节点,再决定是否采用同心圆布局。网络图用于呈现关系结构,不能替代统计检验,也不应仅凭节点位置或连接数量推断因果关系。
参数文件方便复用
点击预览图下方的“参数”链接,可以下载本次作图使用的 JSON 参数文件。该文件保存了输入数据和绘图参数,再次导入时可恢复数据与参数。为便于复现,建议将 JSON 文件、输入数据、最终图片一并归档。


其他样式示例
仅用于展示可选的视觉效果,所用数据为模拟数据,不代表真实生物学关系。

优势与局限
【优势】将数据输入、格式检查、参数设置、预览、图片下载和参数复用串联在同一流程中,不需要在Cytoscape的多个设置界面之间反复切换。对于已经整理好的网络数据,可以连续比较不同配色、节点形状、圆环位置和连线样式,并导出 PDF、SVG、PNG 或 TIFF。JSON 参数文件还能保存输入数据与绘图设置,便于复现和后续修改。
【局限】该页面主要用于一至三层同心圆网络的标准化绘图,不是通用网络分析软件。节点和连线过多时仍可能出现标签重叠和中心区域拥挤;与 Cytoscape 相比,它在自由布局、交互式逐节点编辑和复杂网络分析方面更有限。平台只负责把输入关系画出来,不能判断这些关系的证据强弱,也不能替代统计检验或生物学验证。
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