正面回复!饶毅逐条回应PubPeer九点质疑(饶毅致辞) ypxx.net

文章来源:睦科生物公众号

近日,PubPeer平台上针对饶毅团队2025年1月发表于《Communications Biology》的睡眠研究论文《Calcium/calmodulin-dependent protein kinase II α and β differentially regulate mammalian sleep》出现多项数据质疑。9月9日,饶毅教授对PubPeer上的9点评论或质疑做出正式回应。

PubPeer质疑的具体问题

根据公开信息,PubPeer上的质疑主要涉及以下4类:

  • Western blot灰度值小数尾数重复:Figure 1C、1D和Figure 2G的部分灰度值具有相同小数尾数,被质疑数值异常。
  • episode数据高度相似:Supplementary Figure S2中,Wake episode number与NREM episode number存在大量高度相似或完全一致的数值。
  • 数值呈现固定关系:Figure 2C中6个连续时点保持y=x-10.5的固定关系。
  • 水迷宫数据跨表逐项一致:Figure S1A与S1B的Morris水迷宫逃逸潜伏期数据中,6只WT小鼠连续5天的30个数值跨表完全相同。
饶毅团队的逐条回应

一、关于Western blot灰度值中部分小数尾数重复的问题(Pubpeer comment#1-3)

评论者注意到Figure 1C、1D 和Figure 2G 的部分Western blot灰度值数值具有相同的小数尾数,并据此认为这些数值“统计上异常”。

这些数值来自图像灰度定量过程,Western blot 定量值受图像灰度、ROI、像素数量、背景扣除以及软件计算和输出精度等因素共同影响。判断这些结果是否可靠,应当回到原始胶图,而不能仅依据数值末位模式进行判断。

回到质疑本身,本文所用的ImageJ灰度值定量方法,的确会产生相同尾数。在视频网站搜索同款定量方法教学视频时,可以看到,视频中按标准流程分析不同膜时,ImageJ 独立导出了多个小数尾数完全一致的灰度值(图1),出现在视频中2:30-3:30之间。

图1在视频网站找到的教学视频中,尾数.823以及.359在不同的条带中反复出现【研途指南:ImageJ测量western blot(WB)条带灰度值】https://www.bilibili.com/video/BV13y4y1h76s/?share_source=copy_web&vd_source=3dd48bd1f3a817a3c77a865b76ce6a17。

我们又随机找了一篇文献3随机选取了一张图用同样方法计算灰度值,也出现了大量的尾数重复现象(图2)。

图2 一篇随机文献中的胶图Fig. 4E进行计算,反复出现大量相同尾数.042, .627, .749等。

我们去检索展示了类似数据的期刊,发现一些文章对于灰度值的原始数据仅上传normalized 后用于作图的ratio,而非ImageJ 直接导出的灰度值数据4-7;一些文章是只放了未裁膜的胶,而未展示计算过程8-12。最终我们还是找到了和我们存在类似数据类型的文章13(图3)。

图3 此文章的灰度值尾数也存在高度相似的情况。同颜色标注为同样尾数。

回到本文,我们不仅放了未裁膜的胶,并且把软件直接输出的灰度值也放进了source data,并且没有四舍五入而是选择保留所有有效数字,相信我们所提供的数据量已经满足了学术发表对于WB原始数据的要求。

二、关于Supplementary Figure S2 中Wake episode number 和NREM episode number 高度相似的问题(Pubpeer comment #4-6 & 8)

部分评论将Figure S2A 与S2E,以及Figure S2C 与S2G 中dark phase 的数据进行了逐一比较,并把很多数值“完全相同”或仅相差1–2 次视为异常。这里需要说明的是,Wake episode number 和NREM episode number 并不是两个彼此独立产生的数据集。它们均来自同一只动物、同一段EEG/EMG 睡眠记录的状态序列。在连续的睡眠—觉醒状态序列中,一个Wake episode 的结束通常对应一个NREM episode 的开始,反之亦然。因此,在一定时间窗口内,Wake episode number 和NREM episode number 在数学上本来就高度耦合。

举例而言,在一个简单的

Wake → NREM → REM → Wake → NREM → Wake

状态序列中,Wake episode 和NREM episode 的数量天然只相差0 或1。实际动物睡眠还包含REM 状态,其中低频率发生的REM → NREM转换以及罕见发生的Wake → REM转换会导致差值略有变化,但两者高度接近是睡眠状态转换结构的自然结果,而不是两个“独立实验数据异常相似”。因此,评论中所强调的“相同”“相差1”“相差2”的规律,本身并不能作为数据异常的证据。

同样地,我们找到了一些和我们统计了相同指标的文章,虽然它们有些没有提供原始数据,但从柱状图以及数据点对应的趋势来讲,与我们的结果是相似的。

文章1:Effects of Social Defeat Stress on Sleep in Mice14(图4)

图4 本文Table 1中列出的number of bouts (等同于本文Episode number)在Wake和NREMS baseline完全一致。

文章2:Early-life sleep disruption in Shank3-deficient rats: A preclinical model for autism-related sleep mechanisms and interventions15(图5)

图5本文Figure 4B呈现数据中night的NREM bouts number和wake bouts number数量相近,原始数据多有相差1、相差2以及完全相等的情况(标黄数据部分)。

文章3:Chemogenetic activation of astrocytes modulates sleep–wakefulness states in a brain region-dependent manner16(图6)

图6 这篇文章没有给出原始数据,但是看Figure2 F和J图数据点分布的pattern和大致对应的数值是几乎一致的。

文章4 :Anterior Insula Regulates Multiscale Temporal Organization of Sleep and Wake Activity17(图7)

图7 这篇文章没有给出数据点,但是Figure2 D图和E图的无论是24h、Dark还是light的平均值与误差棒是几乎一致的。

同样地,在文章5: Octacosanol restores stress-affected sleep in mice by alleviating stress18

Figure 3A三组数据,

文章6:The effect of Neuroligin-2 absence on sleep architecture and electroencephalographic activity in mice19Figure 2B三组数据,

文章7:Sparse Activity of Hippocampal Adult-Born Neurons during REM Sleep Is Necessary for Memory Consolidation20Figure 3E四组数据,

文章8:Red light at intensities above 10lx alters sleep–wake behavior in mice21Figure 2 abc三组数据和Figure 4a这些文章中的NREM episode number以及Wake episode number也存在均值与误差棒几乎一致的情况。

三、关于Figure 2C 中两列cumulative REM rebound 数据在连续时间点保持固定差值的问题(Pubpeer comment #7)

有评论指出,Figure 2C 中两只动物在连续多个时间点之间保持了固定的10.5 min 差值。这里同样存在对数据结构的误解。Figure 2C 展示的是cumulative REM rebound,即小鼠在睡眠剥夺后REM相较于剥夺前对应时间点差值的累计值,而不是每一个时间点相互独立的测量值。

在这样的计算方式下,只要两只动物在某一时间段内新增的REM rebound相同,或者这两只动物在睡眠剥夺前后的该时段完全没有REM发生,两条累计曲线此前已经存在的差值就会自然保持不变。特别是,质疑图中标注出的时间段是小鼠活动的高峰期,即使是正常小鼠该时间段REM睡眠也有为0的情况。再加上,Camk2a敲除鼠本身就有REM睡眠缺陷,被质疑的“连续六个时间点都差10.5分钟”的两只敲除小鼠,有四个时间点在剥夺前后没有REM睡眠,有两个时间点差值恰好一样(图8)。这在文章中检测的25只小鼠中并非是一个小概率事件。

图8 标绿的数据即是被质疑的数据点。

四、关于Supplementary Figure S1A 和S1B 中WT 数据完全相同的问题(Pubpeer comment #9)

Figure S1A和S1B 使用的是同一批WT C57BL/6J 小鼠(n=6)。WT、Camk2a+/−、Camk2a−/−、Camk2b+/−和Camk2b−/−小鼠在同一实验周期内完成Morris water maze 测试。作图时,为了分别展示Camk2a 和Camk2b mutant 的结果,我们将同一套实验数据分为两个panel,并将这批WT 小鼠作为共同对照。因此,S1A 和S1B 中WT 的individual escape latency data 应完全相同。

回顾这一实验设计,针对两个独立knockout line 分别使用各自的littermate WT controls 会是更加严格的设计,可以更充分地控制遗传背景和繁育环境等潜在差异。但是,这一设计局限与本评论所称的“duplicate data”是两个不同问题:两个panel 中WT 数据相同,是因为它们在设计时使用了同一批WT,而不是将一组独立实验的数据复制到了另一组实验中。

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