Subiecte

Abstract

Context/Obiective

Contribuienții genetici la obezitate sunt frecvent studiați la modelele murine. Cu toate acestea, dimensiunile eșantionului acestor studii sunt adesea mici, iar datele pot încălca ipotezele testelor statistice comune, cum ar fi normalitatea distribuțiilor. Am examinat dacă, în aceste cazuri, ratele și puterea de eroare de tip I sunt afectate de alegerea testului statistic.

Subiecte/Metode

Am efectuat o simulare bazată pe „plasmode” folosind date empirice privind masa corporală (greutate) din modele genetice murine ale obezității. Pentru simularea erorii de tip I, distribuțiile de greutate au fost ajustate pentru a se asigura nicio diferență între medii între grupurile de control și grupurile mutante. Pentru simularea puterii, distribuțiile grupurilor mutante au fost schimbate pentru a asigura dimensiuni de efect specifice. Trei până la douăzeci de șoareci au fost resamplați din distribuțiile empirice pentru a crea un plasmod. Apoi am calculat ratele și puterea de eroare de tip I pentru cinci teste comune pe plasmode: Student’s t test, Welch’s t test, suma de rang Wilcoxon test (aka, Mann - Whitney U test), test de permutare și test bootstrap.

Rezultate

Am observat umflarea de eroare de tip I pentru toate testele, cu excepția testului bootstrap, cu probe mici ((5). Inflația de eroare de tip I a scăzut pe măsură ce mărimea eșantionului a crescut (≥8), dar a rămas. Testul Wilcoxon trebuie evitat datorită eterogenității distribuțiilor. Pentru putere, s-a observat o abatere de la referință cu probe mici pentru toate testele. Comparativ cu alte teste, testul bootstrap a avut mai puțină putere cu probe mici.

Concluzii

În general, testul bootstrap este recomandat pentru eșantioane mici, pentru a evita umflarea erorilor de tip I, dar acest beneficiu vine cu costul unei puteri mai mici. Când dimensiunea eșantionului este suficient de mare, Welch’s t testul este recomandat din cauza puterii mari cu umflarea minimă a erorii de tip I.

Opțiuni de acces

Abonați-vă la Jurnal

Obțineți acces complet la jurnal timp de 1 an

doar 31,08 EUR pe număr

Toate prețurile sunt prețuri NET.
TVA va fi adăugat mai târziu în casă.

Închiriați sau cumpărați articol

Obțineți acces limitat la timp sau la articol complet pe ReadCube.

Toate prețurile sunt prețuri NET.

murine

Referințe

Centrul Național pentru Înlocuirea, Rafinarea și Reducerea Animalelor în Cercetare (NC3Rs). https://www.nc3rs.org.uk/. Accesat la 12 februarie 2019.

Allison DB, Brown AW, George BJ, Kaiser KA. Reproductibilitate: o tragedie a erorilor. Natură. 2016; 530: 27-9.

Brown AW, Kaiser KA, Allison DB. Probleme cu datele și analizele: erori, teme de bază și soluții potențiale. Proc Natl Acad Sci. 2018; 115: 2563-70.

Academiile Naționale de Științe, Inginerie și Medicină. Probleme de reproductibilitate în cercetarea cu animale și modele de animale: atelier pe scurt. Washington, DC: National Academies Press; 2015. p. 8.

Begley CG, Ioannidis JP. Reproductibilitatea în știință: îmbunătățirea standardului pentru cercetarea de bază și preclinică. Circ Res. 2015; 116: 116–26.

Begley CG, Ellis LM. Ridicați standardele pentru cercetarea preclinică a cancerului. Natură. 2012; 483: 531.

Kilkenny C, Browne WJ, Cuthill IC, Emerson M, Altman DG. Îmbunătățirea raportării cercetării în domeniul științei biologice: liniile directoare ARRIVE pentru raportarea cercetării pe animale. PLoS Biol. 2010; 8: e1000412.

Smith AJ, Clutton RE, Lilley E, Hansen KEA, Brattelid T. PREPARE: linii directoare pentru planificarea cercetării și testării pe animale. Lab Anim. 2018; 52: 135–41.

Student. Eroarea probabilă a unei medii. Biometrie. 1908; 6: 1-25.

Welch BL. Generalizarea problemelor studenților atunci când sunt implicate mai multe varianțe diferite ale populației. Biometrie. 1947; 34: 28–35.

Mann HB, Whitney DR. La un test dacă una dintre cele două variabile aleatorii este stocastic mai mare decât cealaltă. Ann Math Stat. 1947; 18: 50-60.

Wilcoxon F. Comparații individuale prin metode de clasare. Biom Bull. 1945; 1: 80–3.

Pitman EJG. Testele de semnificație care pot fi aplicate probelor din orice populație. J R Stat Soc. 1937; 4: 119–30.

Sala P, Wilson SR. Două linii directoare pentru testarea ipotezei bootstrap. Biometrie. 1991; 47: 757-62.

GEP Box, Andersen SL. Teoria permutării în derivarea unor criterii solide și studiul departamentelor de la presupunere. JR Stat Soc Ser B. 1955; 17: 1-34.

Hayes AF. Testul permutării nu este liber de distribuție: Testarea H0: ρ = 0. Metode psihologice. 1996; 1: 184-98.

Gibbons JD, Chakraborti S. Comparații ale testelor Mann-Whitney, Student’s t și Alternate t pentru mijloace de distribuție normale. J Exp Educ. 1991; 59: 258-67.

Zimmerman DW, Zumbo BD. Alternative parametrice la testul Student t sub încălcarea normalității și omogenității varianței. Percepți abilitățile motorii. 1992; 74: 835-44.

Zimmerman DW. Niveluri de semnificație statistică a testelor neparametrice influențate de variații eterogene ale grupurilor de tratament. J Gen Psychol. 2000; 127: 354-64.

Rogan JC, Keselman HJ. Este testul ANOVA F robust pentru a varia heterogenitatea atunci când dimensiunile eșantionului sunt egale? O investigație prin intermediul unui coeficient de variație. Am Educ Res J. 1977; 14: 493-8.

Caseta GEP. Câteva teoreme asupra formelor pătratice aplicate în studiul analizei problemelor de varianță, I. Efectul inegalității de varianță în clasificarea unidirecțională. Ann Math Stat. 1954; 25: 290-302.

Cattell RB, Jaspers J. Un plasmod general (nr. 30-10-5-2) pentru exerciții analitice de factori și cercetare. Multivar Behav Res Monogr. 1967; 67-3: 211.

Mehta T, Tanik M, Allison DB. Către fundamentele epistemologice solide ale metodelor statistice pentru biologia înaltă dimensională. Nat Genet. 2004; 36: 943.

Gadbury GL, Xiang Q, Yang L, Barnes S, Page GP, Allison DB. Evaluarea metodelor statistice folosind seturi de date plasmode în era bazelor de date publice masive: o ilustrație folosind rate de descoperire false. PLoS Genet. 2008; 4: e1000098.

Newton MA, Noueiry A, Sarkar D, Ahlquist P. Detectarea expresiei genetice diferențiale cu o metodă de amestec ierarhic semiparametric. Biostatistică. 2004; 5: 155–76.

Irizarry RA, Bolstad BM, Collin F, Cope LM, Hobbs B, Speed ​​TP. Rezumate ale datelor la nivel de sondă Affymetrix GeneChip. Acizi nucleici Res. 2003; 31: e15 - e.

Bouchard G, Johnson D, Carver T, Paigen B, Carey MC. Formarea calculilor biliari ai colesterolului la șoarecii supraponderali stabilește că obezitatea în sine nu este legată direct de riscul de colelitiază. J Lipid Res. 2002; 43: 1105-13.

Laboratorul Jackson. Baza de date a fenotipului mouse-ului. Laboratorul Jackson; 2018. https://phenome.jax.org/projects/Paigen3. Acționat la 31 mai 2018.

Benjamin DJ, Berger JO, Johannesson M, Nosek BA, Wagenmakers EJ, Berk R și colab. Redefiniți semnificația statistică. Nat Hum Comportă-te. 2018; 2: 6-10.

Goodman SN. Cât de sigur sunteți de rezultatul dvs.? Puneți un număr pe el. Natură. 2018; 564: 7.

Sawilowsky SS. Noi reguli privind dimensiunea efectului. Metode J Stat Appl. 2009; 8:26.

Zimmerman DW. Puterea comparativă a testului Student t și a testului U Mann-Whitney pentru dimensiuni și varianțe inegale ale eșantionului. J Exp Educ. 1987; 55: 171-4.

Zimmerman DW. O notă privind omogenitatea varianței scorurilor și rangurilor. J Exp Educ. 1996; 64: 351-62.

Zimmerman DW. Invalidarea testelor statistice parametrice și neparametrice prin încălcarea concomitentă a două ipoteze. J Exp Educ. 1998; 67: 55-68.

Mulțumiri

Acest studiu a fost susținut parțial de subvențiile NIH 3P30DK056336 (DBA), R25DK099080 (DBA), R25HL124208 (DBA) și Japan Society for Promotion of Science (JSPS) KAKENHI grant 18K18146 (KE). Analiza și simularea datelor au fost efectuate folosind un supercomputer, Karst, care a fost susținut parțial de Lilly Endowment, Inc., prin sprijinul acordat Institutului de Tehnologie Pervasivă a Universității Indiana, și parțial de Inițiativa Indiana METACyt. Inițiativa Indiana METACyt de la IU a fost, de asemenea, susținută parțial de Lilly Endowment, Inc. Opiniile exprimate sunt cele ale autorilor și nu reprezintă în mod necesar cele ale NIH sau ale oricărei alte organizații. Tot codul care a fost utilizat în acest studiu va fi disponibil prin următoarea pagină web: https://doi.org/10.5281/zenodo.1488359. Informații suplimentare sunt disponibile pe site-ul web al Jurnalului Internațional al Obezității.

Informatia autorului

Afilieri

Departamentul de Epidemiologie și Biostatistică, Școala de Sănătate Publică a Universității Indiana-Bloomington, Bloomington, IN, SUA

Keisuke Ejima și David B. Allison

Institutul de Științe Industriale, Universitatea din Tokyo, Tokyo, Japonia

Departamentul de Științe ale Sănătății Aplicate, Școala de Sănătate Publică a Universității Indiana-Bloomington, Bloomington, IN, SUA

Departamentul de Științe Nutritive, Universitatea din Alabama la Birmingham, Birmingham, AL, SUA

Daniel L. Smith Jr.

Nutrition Obesity Research Centre, Universitatea din Alabama la Birmingham, Birmingham, AL, SUA

Daniel L. Smith Jr.

Centrul de cercetare a diabetului, Universitatea din Alabama la Birmingham, Birmingham, AL, SUA

Daniel L. Smith Jr.

Departamentul de Matematică, Universitatea Bartin, Bartin, Turcia

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Contribuții

DBA a proiectat cercetarea. DLSJ și AWB au adunat datele. KE și AWB au efectuat analize statistice. DBA, DLSJ și UB au asistat în analiza datelor. Toți autorii au fost implicați în scrierea sau editarea lucrării și au avut aprobarea finală a versiunilor trimise și publicate

Autori corespondenți

Declarații de etică

Conflict de interese

Informatii suplimentare

Nota editorului Springer Nature rămâne neutru în ceea ce privește revendicările jurisdicționale din hărțile publicate și afilierile instituționale.