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在这个“撤稿新闻满天飞”的时代,多数撤稿文章都栽在WB或显微图片上。Western Blot作为数据造假的重灾区,研究者不应忽视 WB 数据的可靠性,以免其研究成为“不可复现研究”的案例。WB数据可信度问题给很多研究人员带来困扰,巨量的实验结果无法重复!
WB实验过程中的微小差异可能导致结果的显著变化,进而引发对实验可重复性的质疑。
近年来,科学界对WB的可靠性和透明度提出了越来越多的关注,尤其是在图像展示和方法报告方面存在的问题亟待解决。一项发表在 “PLoS Biology” 上的Meta荟萃研究系统性地审查了高影响力期刊中的551篇论文,深入分析了WB图片问题的普遍性,并提出了一系列改进建议,旨在提高WB数据的透明度和标准化程度。
荟萃分析选取了神经科学和细胞生物学领域排名前25%的高影响力期刊,通过Dimensions数据库检索了2021年7月1日至7月31日期间发表的论文。经过初步筛选,共获得2426篇相关论文。随后,使用开源的自动化图像筛选工具及进一步的人工筛选,最终确定了551篇符合要求的论文。
该分析列出了WB数据三大方面问题:图像展示、方法报告、数据呈现
1.1.过度剪裁:超过90%的论文仅展示了裁剪后的WB图像,且超过80%的论文未在补充材料中提供原始未裁剪图像。仅有极少数论文(7%的神经科学论文和2%的细胞生物学论文)在补充材料中提供了完整的全长图像。
论文中包含未剪裁WB图片统计结果
1.2.分子量标记缺失:超过95%的论文在WB图像中未显示分子量标记。约三分之一的论文未标注任何分子量标签,四分之一的论文仅标注了一个分子量标签,且这些标签大多直接位于目标蛋白条带处,缺乏上下方的参考标记。
WB图片上标注marker或分子量的统计结果
1.3.原始数据缺失:大部分论文(81%的神经科学论文和92%的细胞生物学论文)未在补充材料中提供WB的原始数据,即使提供了原始数据,其中大部分也经过了垂直裁剪或切割。
补充材料中包含未剪裁的WB图片统计结果
2.1.蛋白上样量:约55%的神经科学论文和78%的细胞生物学论文未报告蛋白质上样量。即使报告了上样量,大多数论文仅提供了具体数值,而未说明其范围或变异性。
论文中对蛋白上样量进行说明的统计结果
2.2.封闭条件:超过一半的论文未报告封闭时间,近一半的论文未提及封闭试剂的类型和浓度。
2.3.抗体信息:抗体信息的报告存在严重不足。约5%的论文未报告一抗的来源,40%的神经科学论文和48%的细胞生物学论文未报告二抗的来源。目录号和RRID(研究资源标识符)的缺失更为普遍,尤其是在二抗的报告中。此外,抗体的稀释度、孵育时间、温度等关键孵育条件。
对抗体进行详细说明的统计结果
2.4.实验重复:由于报告质量差,无法可靠地获取实验重复的相关数据。大多数论文仅在图注或方法部分模糊提及实验重复,未明确说明重复次数、样本来源和处理方式。
在定量WB数据的呈现方面,神经科学论文中86%和细胞生物学论文中54%使用了图表展示。其中,柱状图是最常用的图表类型(神经科学44%,细胞生物学30%),其次是点图(神经科学40%,细胞生物学22%)。大样本量图表(如直方图、箱线图、小提琴图)的使用非常罕见(均小于1%)。
是否对WB条带进行定量及展示方式统计结果
图像展示问题的影响:过度裁剪WB图像可能导致读者无法判断抗体的特异性和目标蛋白的完整性。分子量标记和标签的缺失使得读者无法准确评估目标蛋白的分子量,增加了结果误判的风险。原始数据的缺失则严重影响了实验的可重复性,使得其他研究者难以验证实验结果。
方法报告问题的影响:蛋白质上样量的不一致可能导致实验结果的偏差。封闭条件的不同可能影响背景信号的强度,进而干扰目标蛋白的检测。抗体信息的不完整报告使得其他研究者无法准确重复实验,尤其是在抗体批次间存在差异的情况下。实验重复信息的缺失使得读者无法评估实验结果的可靠性和稳定性。
数据呈现问题的影响:柱状图虽然简洁,但无法展示数据的分布和变异性,容易导致对实验结果的过度简化和误读。相比之下,点图可以更直观地展示每个数据点的位置,有助于读者更全面地理解实验数据。
提供原始数据:建议期刊要求作者在补充材料或公共数据存储库中提供所有WB的原始未裁剪图像,以便读者查阅和验证。
保留分子量标记与标签:在发表的WB图像中,应始终包含可见的分子量标记,并在目标蛋白条带的上下方标注至少两个分子量标签,以提供准确的分子量参考。
合理裁剪图像:在必须裁剪图像时,应确保裁剪区域包含足够的上下文信息,如分子量标记和相邻条带,避免过度裁剪导致信息丢失。
详细报告实验参数:作者应在方法部分详细描述蛋白质上样量、封闭试剂的类型和浓度、抗体的来源(包括公司名称、目录号、RRID)、稀释度、孵育时间和温度等关键实验参数。
明确实验重复信息:应明确说明实验重复的次数、样本来源和处理方式,确保实验结果的可重复性。
避免方法引用的模糊性:在引用已有方法时,应确保引用的文献详细描述了相关实验步骤,并指出与当前实验的差异和改进之处。
优先使用点图:对于小样本量的WB定量数据,建议使用点图来展示每个数据点的位置,以提高数据的透明度和可读性。
结合其他图表类型:在适当情况下,可以结合使用线图(如时间进程实验)、箱线图或小提琴图(如大样本量数据)来更全面地展示数据分布。
Western Blot在图像展示和方法报告中存在的问题严重影响了实验结果的可重复性和可信度。通过提供原始数据、保留关键实验信息、优化数据呈现方式等改进措施,可以显著提高WB的透明度和标准化程度。本研究为研究者、期刊编辑和审稿人提供了具体的指导建议,有助于推动WB技术在生命科学研究中的更广泛、更可靠应用。
参 考 文 献 Blind spots on western blots: Assessment of common problems in western blot figures and methods reporting with recommendations to improve them. PLoS Biology. 2022. * BIO-RAD是BIO-RAD LABORATORIES, INC. 在特定区域的商标。 * 本产品仅用于科研用途,不用于临床诊断。
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