[科研]GraphPad Prism不仅能作图,统计也是杠杠的!

2017-12-08 08:55:00
admin
原创
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摘要

说起GraphPad Prism,我们更熟悉它的数据作图功能,仿佛为图而生。不过呢,数据图的灵魂是统计,图中的注释、附上的图注等,都需要统计结果的支撑。这么好的软件怎么可能没有灵魂~只不过,它的灵魂包装在美丽的皮囊之下,跟我们常用的其他统计软件如SPSS还不太一样。今天我们要透过它的皮囊,了解它精致的内心~


不知谁说的,先谋而后事者昌,先事而后谋者亡。GraphPad Prism似乎特别强调先事而后谋,在你输入数据之前,它会先问你,实验设计怎样的,由此决定你该用什么格式的数据表,做什么样的分析。


SPSS和Excel是先输入数据再从一串长长的菜单中挑选适用的统计方法。它们肯定不会鼓励先事而后谋,只是默认你自己应该知道先谋,“这还要我提醒?”


了解你的数据


Prism一开门,就弹出一个窗让你选择数据输入格式,每种图形、每种统计方法都各有对应的格式,其核心也就是区分不同的实验设计。这个弹窗很重要,在之前GraphPad Prism作图的单元课上,老谈为我们作了仔细的讲解,这里再稍稍回顾一下。



第1部分的列表给出了几种数据格式的大类,可以说是按图区分,也可以说是按实验设计区分;第2部分则是对第1部分的解释和图示说明;第3部分则可选择大类下的细分类别,再不懂的话下方还有软件提供的演示数据集,看看实物也就懂了。


下面再简单了解一下第1部分中的几个类别。



XY:就是用一个XY坐标系确定一个点的位置。最简单的是一个X坐标、一个Y坐标就确定了一个点。但实验嘛一般会有多几个样本,所以一个点的Y(或X)坐标可以有几个值(replicate values),这样便可计算出平均值标准差等,画出误差线。


也可从别处计算好平均值标准差,在这里直接输入计算好的值。但这不提倡,因为在几种软件之间倒来倒去很容易出错,尽量简单点。从下面的演示数据列表中可以看出,适用的方法有线性回归、非线性回归、剂量应答曲线等。下面几种都是这样一一看下去。


Column:字面意思是柱状图,其实代表一大类设计类型,其分组的指标就1个。比如治疗组和对照组,它们只有干预方式不同。适用的分析方法有t检验、单因素ANOVA等。


Grouped:示例图也是一种柱状图,但跟Column对比一下就看出了差别,它的分组指标有2个,所以也叫二维柱状图。比如一群患者分为治疗组和对照组,再分开性别观察各组的应答差异,所以这个实验的分组指标就是干预方法和性别。适用多因素ANOVA、多重t检验、热图等。



Contigency:看起来也像二维柱状图,但没有误差线,因为一根柱子就是一个数字,没有重复测量值。适用卡方检验、Fishers检验等。


Survival:这个比较单纯,就是生存分析嘛,没什么可解释了。


Parts of whole:各部分占总体的比例。


下面就以Grouped这类数据为例,看看GraphPad prism的统计流程。


二维分组数据的统计与作图

直接用软件的演示数据吧。左边选了Grouped之后,选一份适用于常规两因素方差分析的数据集,打开。



可以看到它的数据结构是这样的:



两个Group分别为两个细胞系,野生型和GPP5细胞系。两行分别为两种处理方式,血清饥饿法和正常培养。所以它的分组指标就是细胞系和处理方法两种。每个单元格表示一个样本。


发现野生型的血清饥饿组有一个值缺失了!二师兄你是不是手又抖了!好吧,幸好不是配对样本,不要紧=_=


本来嘛,拿到这份数据就可以作图了,点击旁边菜单中的Graphs,设置一些参数,再调整一下外观啥的,这些我们应该比较熟悉了。



可是啊,人家的图都标有好几个“*”,表示哪组跟哪组之间有差异的呢。这个我怎么知道?我还要另装一个SPSS计算好再过来画图吗?


当然不用哦~


先想想,我们的实验想要回答三个问题:1) 各细胞系之间是否有差异;2) 各处理方式之间是否有差异;3) 各处理方式之间的差异在不同细胞系之间是否一致。


于是,点工具栏上的Analyze,弹出一个树形结构列表,包含Prism所有的统计分析方法,不过它会根据数据结构自动打开适用的二级列表,不适用的方法就折叠起来。是不是比SPSS那样需要自己从一个个菜单中去寻找适用的统计方法要方便多了~



最上边打开的是各种数据变换,咱们暂时用不着。Grouped Analyses中则是适用的假设检验,选Two-way ANOVA。点OK之后,就可以看到Prism更可爱之处啦~



在实验设计选项卡中,先选择各数据是否配对。刚才说了不是配对,就第一行。


你可以点下边的几行看看,下方图示会配合着改变,辅助统计小白理解,比如第二行“每列是不同时间点”,图示中黄绿色高亮的单元格就会变成A:Y2、B:Y2、C:Y2,表示这三个数值用从同一个样本在不同时间点测量得到的。


下方的因子名称也改变一下,如刚才所说,两个大列是两种不同的细胞系,咱们改成Cell Lines,每行是不同的处理方式,改成Treatment。


再点旁边的多重比较选项卡,它会问你需要怎样比较,横着比、竖着比,还是各种比?同样有萌萌的图示辅助解释。


根据刚才我们列的3个问题,其实我们只需要横着比 + 竖着比,但如果分别选择的话还要出两份结果,算了我选择“各种比”,它除了横比竖比之外附送的交叉比对我来说没什么意义,我不看就是了。


下方是每组各自比还是全都跟对照组(左上角)比,显然我们的左上角并不是对照组,选各自比吧。



再来,右边的Options选项卡,设置一些技术参数,这就需要一些统计学知识了。此处做多重比较,有可能增加族错误率,需要选择校正方法。


现在我们选Bonferroni校正法、汇报校正后的P值、族显著性水平设为0.05。


下边的就自由选择啦,要不要计算置信区间、要不要叙述结果、P值显著性标记几级,等等。这里默认4级,即P<0.05为“*”,<0.01为“**”,<0.005为“***”,<0.001为“****”。



点OK之后,可看到左边文件列表中的Results文件夹下有四个新表,都是刚才统计分析的结果。



第一个是总表,为ANOVA分析的结果,它只能告诉我们各组间是否有差异,而不能告诉我们具体是哪组跟哪组有差异。



第二个表多重比较,就是告诉我们具体各组间比较的情况的。我就不贴整个表了,就截下我们比较关心的那部分看一看。



血清饥饿 – 野生型 VS 血清饥饿 – GPP5:****;血清饥饿 – 野生型 VS 正常培养 – 野生型:***;等等等等我就不念经了。


是的,这个在SPSS中是列成一个大交叉表让你自己去横向纵向对起来的,组多的时候简直要看瞎。


好了,我们可以根据这个结果列表,用上方的画线和文字工具把满天繁星(**)加到图上。



变成这样,可以很清楚地展示:血清饥饿法的两个细胞系间有差异,而常规培养则没有;野生型的两种处理方法之间有差异,GPP5细胞的两种处理之间也有差异。所以……唉结论自己下吧。



随便改改外观:



齐活了。


这次讲的只是GraphPad Prism里一部分统计的功能,但作为统计软件里最有颜值的、作图软件中最有内涵的,GraphPad Prism从数据统计到figure都可以一条龙服务。关键它还简单易学,和Excel一样傻瓜,但比Excel规范得多。


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