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【课题组会】如何验证研究中的因果关系--穆勒五法

2021-03-15 19:14阅读 1002



求同法:当考察几个出现某一被研究现象的不同场合,如果各个不同场合除一个条件相同外,其他条件都不同,那么,这个相同条件就是某被研究现象的原因。



例如要研究甲状腺肿大的原因。研究调研了4个甲状腺肿大高发的地区。考察了四个地区可能的致病因素,包括了人口、气候、风俗等。这四个地区人口、气候和风俗都不尽相同,但是发现居民都都共同面临缺碘。由此可推论,缺碘是最有可能造成甲状腺肿大的原因。



求异法:比较某现象出现的场合和不出现的场合,如果这两个场合除一点不同外,其他情况都相同,那么这个不同点就可能是这个现象的原因。



拟证明Wnt5a分子是否参与了开胸术后痛的形成,是否是导致开胸术后痛的原因之一。故研究抑制了Wnt5a分子表达,然后建立开胸术后痛模型。发现在和没有抑制Wnt5a分子表达的情况相比,在抑制Wnt5a分子表达后,开胸术后痛的程度减轻。故由此可以推论Wnt5a分子极可能是开胸术后痛的原因之一。在生物学的研究中,排除法的应用比较多。通常通过使用抑制剂、基因敲除或者基因敲低的方法,来创造出“有 ”和“无”的对比,从而阐释因果关系。



求同求异法:如果某被考究现象出现的各个场合(正事例组)只有一个共同的因素,而这个被考察现象不出现的各个场合(负事例组)都没有这个共同因素,那么,这个共同的因素就是某被考察现象的原因。



在2021年《nature》发表一项关于星形细胞的研究中要阐述LAMP1分子能够减轻中枢神经系统的炎症。首先“求同”,发现在实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠的脊髓的星形胶质细胞中发现这些细胞都共同表达了LAMP1。然后“求异”,敲低LAMP1发现和没有敲低LAMP1的小鼠相比,CNS炎症加重。故由此可推出LAMP1分子能够减轻中枢神经系统的炎症。



剩余法:如果某一复合现象已确定是由某种复合原因引起的,把其中已确认有因果联系的部分减去,那么,剩余部分很可能也有因果联系。



在某研究中发现在0.16G和0.4Gvonfrey尼龙丝刺激下老鼠颈部皮肤,老年小鼠和青年小鼠的搔抓行为有差异,但是无法确定这种差异是由疼痛还是瘙痒引起。故在相同的条件下对老年小鼠和青年小鼠进行了疼痛学的行为测试,明确了在该种情况下两种小鼠的疼痛反应没有差别。故这种搔抓反射的差别极可能是由于瘙痒引起的。



共变法:在其他条件不变的情况下,如果某一现象发生变化另一现象也随之发生相应变化,那么,前一现象就是后一现象的原因。



在一项研究丙泊酚是否能够抑制MCF-7细胞增殖的试验中,该研究利用了不同浓度的丙泊酚处理MCF-7细胞。发现当丙泊酚浓度的上升,细胞的生存能力也随之下降。故由此推论丙泊酚能够抑制MCF-7细胞增殖。



而在研究中验证因果关系,首先要发现现象的相关性,即A和B共同发生变化(A和B可能是某疾病、现象、分子、基因等)。然后去假设A和B之间可能存在的关系,通过逻辑方法去验证假设的因果关系。通常逻辑方法运用越多,能够从“正反”两个方面去说明问题,则结果越可靠。最后再通过基本试验原则和统计学方法去排除A和B的联系是由于巧合导致的。



以这篇文章举例说明。在这篇文章当中拟说明在癫痫持续状态时,小胶质细胞和星形胶质细胞的对话是通过补体C3和其受体C3aR进行的。



以这篇文章举例说明。在这篇文章当中拟说明在癫痫持续状态时,小胶质细胞和星形胶质细胞的对话是通过补体C3和其受体C3aR进行的。



然后这两种胶质细胞活化可能存在以下5种情况。研究者假设小胶质细胞活化和星形胶质细胞的活化是相互影响的。



研究者利用求异法,抑制小胶质细胞活化,发现和没有抑制相比星形胶质细胞的活化减少。由此可推,小胶质细胞的活化影响了星形胶质细胞的活化。



那是否星形胶质细胞的活化是通过C3-C3aR,从而影响小胶质细胞的活化呢?(C3是某一种星形胶质细胞活化标志)同样研究者也利用了求异法分别敲除了C3、C3aR的表达,比较在没有敲除的情况下小胶质细胞的活化情况。



发现在敲除C3 C3aR后活化的小胶质细胞减少。从而验证了研究者的假说二,即星形胶质细胞通过C3-C3aR影响小胶质细胞活化。



作者简介 

牟婉滢 2020级博士研究生

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牟婉滢 2020级博士研究生


导师简介

黄宇光 北京协和医院麻醉科

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黄宇光

北京协和医院麻醉科主任

北京协和医学院麻醉学系主任

主任医师、教授、博士研究生导师


现任中华医学会麻醉学分会主任委员、国家麻醉专业质控中心主任、中国医师培训学院麻醉专业委员会主任委员、世界麻醉医师学会联盟(WFSA)常务理事。


图文:牟婉滢 

编辑:北京协和医院麻醉科手术室


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