流式细胞术数据的显示方法与数据分析

数据的显示方法

单参数显示

即单参数直方图,是一维数据图用得最多的图形,可用来进行定性分析和定量分析,直方图中,横坐标表示荧光信号或散射光信号强度的相对值,其单位用“道数”(Channel)表示,“道”即多道脉冲分析器中的道,亦可看成相对荧光的单位,横坐标可以是线性的,也可以是对数的,直方图的纵坐标通常代表细胞出现的频率或相对细胞数。只能显示一个参数与细胞之间的关系是它的局限性。单参数显示的典型例子就是图42-3所示的DNA分布曲线。

 DNA分布曲线

DNA分布曲线

双参数显示

双参数显示有多种,如散点法、透视法和轮廓法等。

一、散点法

是双参数显示的最简单方法,X轴代表一个参数,Y轴代表另一个参数,以点的出现频率代表细胞数,如下图,从点的分布密度可区分细胞群体。

 散点法显示的双参数频率分布图

散点法显示的双参数频率分布图

二、透视法

很直观的二参数显示法,又称假三维图,两个参数组成一个平面的两根轴,细胞数为到达这个平面的距离,整个分布表现为三维立体图形,有山峰山谷,其方法是每一对X、Y坐标的细胞数以一个距平面一定高度的点来表示,凸起的程度表示细胞数多少,如图42-5,透视法立体感强、直观,被广泛应用,计算机软件可使整个透视图旋转,以利于从不同角度观察分布。

 透视法显示两参数频率分布图

透视法显示两参数频率分布图

三、轮廓法

就是等高线图,在二参数为坐标轴的平面上,根据实验者要求(细胞数等),找出相应于此等级的点联成线,这些线即为等高线,如下图。

 轮廓法显示双参数分布图

轮廓法显示双参数分布图

此外,还有三参数的四维显示法,在精子(精液)的FCM数据显示中很少用,在此不加详述。

数据分析

在来自流式细胞仪的实验数据已被接收、存储、显示的基础上,接下来的任务就是如何进行处理分析数据,即根据分布图区别细胞群体或亚群,由此得出相应的细胞特性和动力学参数。

由于二维以上的参数能很好地反映各个细胞群体或细胞亚群的特性,从其分布图上往往易于区分,所以一般二维以上参数分布图无需特别处理。对于单参数(如DNA含量)的频率分布直方图,就需要分析。

下图为正常睾丸组织FCM细胞分布直方图。直方图显示,正常睾丸组织主要由三类细胞群组成,就其DNA含量排列在相应的峰道数内,故可见如下三个峰:第一个峰为1C峰(单倍体量DNA的细胞群),包括精子细胞和精子;第二个峰为2C峰(二倍体量DNA的细胞群),包括精原细胞、次级精母细胞、支持细胞和间质细胞等;第三个峰为4C峰(四倍体量DNA的细胞群),包括细线期、粗线期、双线期的初级精母细胞和G2期的精原细胞及非生殖细胞等。如果要计算各部分所占的百分比,只要计算出3个峰下的面积即可。可在3个峰之间的两个谷分别作一垂直横坐标的直线。3个峰各由直线为界,逐道计算峰下的细胞数,并将其与总细胞数相对,则可分别得出每个峰所占的百分数。这种定量分析方法中,既没有使用任何数学模型,也没有引入任何变量,所以称为非参数定量分析法。

当变异系数(CV)增大时,非参数分析法因误差过大,显然不能满足要求,必须用计算机拟合的参数分析法。现常用的有二阶多项式拟合法和多正态拟合法,已有相应的软件。

 正常睾丸组织FCM细胞分布直方图

正常睾丸组织FCM细胞分布直方图

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