概述
FlowJo 是流式细胞术数据分析最广泛使用的软件,设门(Gating)是其中最关键的一步。合理的设门策略可以准确圈定目的细胞群体、排除碎片和聚集体、区分阴阳性,最终决定实验结论的可靠性。本指南面向刚开始接触 FlowJo 的研究生和实验人员,系统讲解从 FCS 文件导入、FSC/SSC 主门圈取、单细胞门排除双联体,到荧光通道设门与群群分析(Gating on gated population)的完整流程。适用于免疫表型、细胞亚群分析、凋亡检测等多色流式场景。
数据导入与分组
1. 导入 FCS 文件
打开 FlowJo 后,将 FCS 文件直接拖入 Workspace(工作区)左侧面板,或通过 File → Add Samples 导入。FlowJo 支持 FCS 2.0、3.0、3.1 格式。导入后每个样本显示为一个圆点节点,双击可查看散点图。
2. 建立样本分组
多色实验通常包含多个处理组、对照管和重复样本。建议使用 Group(分组)功能管理:
- 右键 Workspace 空白处 →
Create Group,按实验设计命名(如”对照组""处理组""单染对照”) - 将对应样本拖入相应 Group
- 在 Group 上设置的 Gate 会自动应用到该组所有样本,便于批量分析
3. 检查样本质量
导入后先逐管浏览 FSC-A vs SSC-A 散点图,确认细胞群形态正常、无明显仪器异常(如严重拖尾、事件率异常)。如发现数据异常,应回到仪器端排查,详见进样孔堵塞相关排查。
操作步骤
步骤一:圈取总细胞门(FSC/SSC 主门)
- 双击样本打开图形窗口,默认显示 FSC-A vs SSC-A 散点图
- 选择工具栏多边形门工具(Polygon Gate)
- 沿细胞主群边缘画闭合区域,圈取完整细胞,排除左下角碎片和右上角大颗粒/聚集体
- 命名该门为”Cells”或”All Cells”
- 该门会出现在 Workspace 树形结构中,作为后续所有分析的根门
要点:门边界应紧贴细胞群边缘但不裁切信号,留约 5% 余量。
步骤二:排除双联体(单细胞门)
- 将”Cells”门拖回图形区,或双击该门
- 将 X 轴改为 FSC-A,Y 轴改为 FSC-H(或 FSC-W)
- 单细胞沿对角线分布,双联体偏离对角线(FSC-A 偏大而 FSC-H 相对小)
- 用多边形门圈取对角线上的单细胞群,命名为”Single Cells”
- 后续所有荧光分析都基于”Single Cells”门进行
要点:FSC-A vs FSC-H 是排除双联体的标准做法,不可省略,否则双阳性假阳性风险显著升高。
步骤三:荧光通道设门
- 双击”Single Cells”门,将 X/Y 轴切换到目标荧光通道(如 FITC-A vs PE-A)
- 画阳性门:基于 FMO 对照或已知阴性样本画门边界
- 推荐用 FMO 对照定义阳性阈值,而非同型对照
- 阳性边界 = FMO 对照 99% 分位线
- 根据实验需求画矩形门(Rectangle)、象限门(Quadrant)或区间门(Range)
- 象限门适用于双参数分析(如 Annexin V/PI 凋亡四象限),矩形门适用于亚群比例分析
步骤四:群群分析(Gating on Gated Population)
- 在已设的门内继续嵌套设门,形成门层级结构
- 例如:Cells → Single Cells → Lymphocytes → CD3⁺ → CD4⁺
- FlowJo 自动维护门层级,子门只统计父门内事件
- 右键门 →
Copy to Group可将整套门策略应用到同组所有样本
步骤五:批量应用与对齐
- 将一个样本的完整门树拖到 Group 上 →
Apply to Group - FlowJo 自动应用门到组内所有样本
- 部分样本门位置可能偏移,需逐个检查并微调(右键 →
Adjust Gate) - 使用
Layout Editor可批量生成所有样本的对比图
结果导出
1. 导出统计数据
- 右键 Group →
Generate Table,输出每个样本各门的事件数、百分比、MFI - 选择导出格式:CSV(推荐,方便 Excel/SPSS 处理)或 Excel
- 表格包含所有层级的门统计信息
2. 导出图表
- 双击门打开图形,右键 →
Copy或Export Image - 或使用
Layout Editor:将门拖入 Layout,自动生成多图排版 - Layout 支持 PNG、PDF、SVG、TIFF 格式导出
- 推荐导出 PDF 或 SVG 用于论文排版,分辨率无损
3. 导出门策略
File → Save Workspace保存 .wsp 文件,包含所有门和分析设置- 下次实验可复用同一门策略,保证分析一致性
- 建议每个实验保存一个模板 .wsp 文件
常见问题
1. 门在不同样本间偏移严重
原因:PMT 电压波动、样本间细胞状态差异、或门边界过紧。 解决:适当放宽门边界;优先使用 FMO 对照画门;检查仪器 QC 是否通过;必要时逐管微调门位置。
2. 双联体门排除了过多细胞
原因:FSC-A vs FSC-H 门画得过窄,或仪器液流不稳导致 FSC-H 波动大。 解决:放宽对角线门宽度;检查上样事件率(应 <5000 事件/秒);稀释样本降低流速。
3. FMO 对照阳性率过高
原因:补偿未设置、死细胞未排除、或自发荧光过高。 解决:先完成补偿设置;加入活/死染料圈取活细胞;必要时更换荧光素组合。
4. 荧光通道信号溢出其他通道
原因:荧光素光谱重叠未补偿。 解决:详见补偿设置指南,使用单染对照建立补偿矩阵。
注意事项
- 门策略应预先设计:实验开始前根据研究目的绘制门策略流程图,避免分析时反复修改
- 阴性对照必不可少:每管样本都应有对应的 FMO 或未染色对照,用于定义阳性边界
- 事件数足够:稀有群体分析每管至少采集 100000 个总事件,确保目的细胞 >1000 个
- 保存门策略模板:建立实验专属 .wsp 模板,保证批次间分析一致性
- 数据备份:FCS 原始数据和 .wsp 分析文件分别备份,建议云盘加本地双备份
- 可重复性:论文方法部分应详细描述门策略和门顺序,便于审稿人复核
掌握 FlowJo 设门策略是流式数据分析的基本功,建议从简单的 2 色实验开始练习,逐步过渡到多色分析。