近五年失神經(jīng)肌萎縮相關(guān)研究的可視化分析

張世雯，支金草，黃美靈，裴飛，王艷

1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江哈爾濱市 150040；2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院，黑龍江哈爾濱市 150001

0 引言

周圍神經(jīng)損傷在臨床上十分常見(jiàn)，常引起所支配器官肌肉的改變[1-2]。神經(jīng)損傷以后，肌肉失去神經(jīng)的營(yíng)養(yǎng)作用，同時(shí)，肌肉又被迫大幅減少運(yùn)動(dòng)量，引起肌肉發(fā)生一系列蛋白及代謝功能的改變，從而出現(xiàn)嚴(yán)重萎縮及功能障礙[3-4]。近年來(lái)，骨骼肌萎縮作為一個(gè)嚴(yán)重的健康問(wèn)題已受到全世界的關(guān)注，但目前骨骼肌萎縮機(jī)制尚不充分，且針對(duì)骨骼肌萎縮有效的治療方法尚未建立[5-6]，探究該領(lǐng)域的發(fā)展熱點(diǎn)與前沿趨勢(shì)十分必要。

CiteSpace可視化軟件具有操作簡(jiǎn)便易學(xué)、適用范圍廣、供應(yīng)信息量大和圖譜易于解讀等特點(diǎn)[7]。本研究利用CiteSpace 探測(cè)失神經(jīng)肌萎縮相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及前沿趨勢(shì)。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

檢索數(shù)據(jù)庫(kù)：Web of Science 核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)。檢索式：TS=(“muscular atrophy”O(jiān)R“muscle atrophy”)AND (“denervation”)。文獻(xiàn)類型=“article OR review”。時(shí)間跨度=“2017-2021”。語(yǔ)種=“English”。索引=“SCI-EXPANDED,SSCI,A&HCI,CPCIS,CPCI-SSH,ESCI,CCR-EXPANDED,IC”。共檢索到516篇文獻(xiàn)。

1.2 方法

將文獻(xiàn)以“全記錄和引用的參考文獻(xiàn)”的內(nèi)容及純文本的格式下載并保存，以“download_x-x.txt”格式命名，利用Web of Science 及CiteSpace 5.8.R3 分別從年發(fā)文量、被引頻次、國(guó)家、機(jī)構(gòu)、作者、關(guān)鍵詞、共被引文獻(xiàn)等方面進(jìn)行可視化分析。其中，CiteSpace 的時(shí)間分段選擇“2017-2021”，時(shí)間分區(qū)選擇“1”；閾值選擇“TOP N”，N=50；網(wǎng)絡(luò)剪裁在“Pathfinder”“Pruning the merged network”和“Pruning the sliced networks”三種算法中選擇。

2 結(jié)果

2.1 發(fā)文量與被引頻次

將納入文獻(xiàn)按發(fā)表時(shí)間進(jìn)行發(fā)文量及被引頻次的統(tǒng)計(jì)分析。2017至2021年共發(fā)表文獻(xiàn)516篇，年均發(fā)文量大于100 篇，盡管在2020 年年均發(fā)文量略有下降，但總體仍呈上升趨勢(shì)。見(jiàn)圖1。被引頻次逐年增長(zhǎng)，2021年被引頻次最高，達(dá)1 792次。見(jiàn)圖2。每項(xiàng)平均引用次數(shù)8.24，H指數(shù)29。

圖1 2017年至2021年發(fā)文量圖譜

圖2 2017年至2021年被引頻次圖譜

2.2 國(guó)家/地區(qū)

節(jié)點(diǎn)設(shè)定為Country 進(jìn)行分析，得到48 個(gè)節(jié)點(diǎn)，86條線，見(jiàn)圖3。發(fā)文量最多的前5個(gè)國(guó)家為美國(guó)181篇，中國(guó)82 篇，日本68 篇，意大利54 篇，德國(guó)30篇。該領(lǐng)域中心性最高的國(guó)家是加拿大0.91，其次為澳大利亞0.88，英國(guó)0.75，荷蘭0.71 和比利時(shí)0.69，美國(guó)0.4。美國(guó)、加拿大和英國(guó)在發(fā)文量和中心性方面均處于領(lǐng)先地位，表明美國(guó)、加拿大和英國(guó)在該領(lǐng)域具有重大影響力。我國(guó)在該領(lǐng)域發(fā)文量排名第2位，但中心性極低且缺乏與其他國(guó)家合作，未來(lái)該領(lǐng)域研究者應(yīng)注意增加與高中心性和高發(fā)文量國(guó)家的合作，提高國(guó)際影響力。

圖3 國(guó)家/地區(qū)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜

2.3 機(jī)構(gòu)

節(jié)點(diǎn)設(shè)定為Institution 進(jìn)行分析，得到875 個(gè)節(jié)點(diǎn)，2 027 條線，見(jiàn)圖4。發(fā)文量位列第一的機(jī)構(gòu)為意大利帕多瓦大學(xué)(25 篇)，其次為中國(guó)南通大學(xué)(15 篇)和美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)(10 篇)。該領(lǐng)域中心性排名最高的意大利是帕多瓦大學(xué)(0.27)，其次為瑞典卡洛林斯卡學(xué)院(0.12)和美國(guó)北卡羅來(lái)納大學(xué)(0.11)。意大利帕多瓦大學(xué)無(wú)論是發(fā)文量還是中心性均位列第一，這體現(xiàn)其在該領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。我國(guó)南通大學(xué)發(fā)文量雖位列第二，但中心性低，缺乏合作交流，我國(guó)華中科技大學(xué)發(fā)文7篇，且與其他機(jī)構(gòu)合作溝通相對(duì)較好。

2.4 作者

節(jié)點(diǎn)設(shè)定為Author進(jìn)行分析，得到2 330個(gè)節(jié)點(diǎn)，2 073 條線，見(jiàn)表1。其中，作者孫華林、Sandra Zampieri、朱建偉、Holly Van Remmen、丁飛5 位發(fā)文≥8 篇。發(fā)文最多的是作者孫華林，近來(lái)主要基于炎癥因子白介素-6[8]及組蛋白去乙酰化酶4[5]探討肌萎縮的分子調(diào)控機(jī)制。

表1 發(fā)文量前5位及被引頻次前5位作者

節(jié)點(diǎn)設(shè)定為Cited Author進(jìn)行分析，得到232個(gè)節(jié)點(diǎn)，450條線，見(jiàn)表1。其中，作者Bodine S C 被引頻次最高，達(dá)119 次，其次為作者Sandri M，達(dá)99 次。表明兩位作者均是失神經(jīng)肌萎縮相關(guān)領(lǐng)域的主要影響人物。作者Bodine S C 近來(lái)主要以E3 泛素連接酶[9-10]為基礎(chǔ)，而Sandri M 主要基于自噬[11]，共同尋找探究預(yù)防和治療肌肉萎縮的新靶點(diǎn)。

2.5 關(guān)鍵詞

2.5.1關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

節(jié)點(diǎn)設(shè)定為Keyword 進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，得到139 個(gè)節(jié)點(diǎn)，400 條線，見(jiàn)圖5 和表2。除去其中與主題相關(guān)的詞，如萎縮(atrophy)、骨骼肌(skeletal muscle)、肌肉萎縮(muscular atrophy)和失神經(jīng)支配(denervation)。頻次排名前5 的關(guān)鍵詞分別為表達(dá)(expression)、神經(jīng)肌肉接頭(neuromuscular junction)、再生(regeneration)、機(jī)制(mechanism)、氧化應(yīng)激(oxidative stress)。中心性排名前5 的關(guān)鍵詞分別為激活(activation)、小鼠模型(mouse model)、功能修復(fù)(functional recovery)、再生(regeneration)、機(jī)制(mechanism)。

圖5 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

表2 高頻及高中心性關(guān)鍵詞

2.5.2關(guān)鍵詞聚類分析

節(jié)點(diǎn)設(shè)定為Keyword，通過(guò)LLR 進(jìn)行聚類，見(jiàn)圖6 和表3。Modality Q=0.71，表明聚類網(wǎng)絡(luò)模塊結(jié)構(gòu)較為顯著且聚類效果良好。Mean Sihouette=0.88，表明聚類間同質(zhì)性較好。

圖6 關(guān)鍵詞聚類圖譜

由聚類結(jié)果可以看出，失神經(jīng)肌萎縮研究常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)對(duì)象有人類(human)、小鼠模型(mouse model)；機(jī)制包括泛素連接酶(ubiquitin ligase)、泛素-蛋白酶體系統(tǒng)(ubiquitin-proteasome system)、氧化應(yīng)激(oxidative stress)、線粒體(mitochondria)、哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、神經(jīng)肌肉接頭(neuromuscular junction)、蛋白質(zhì)合成(protein synthesis)、萎縮素第一型基因(atrogin-1)；治療包括基因療法(gene therapy)、家庭功能性電刺激(homebased functional electrical stimulation)、運(yùn)動(dòng)鍛煉(exercise)；繼發(fā)失神經(jīng)肌萎縮常見(jiàn)疾病有：脊髓性肌萎縮(spinal muscle atrophy)、肌萎縮側(cè)索硬化(amyotrophic lateral sclerosis)。

2.5.3關(guān)鍵詞突顯分析

節(jié)點(diǎn)設(shè)定為Keyword 進(jìn)行關(guān)鍵詞突顯分析，出現(xiàn)4 個(gè)突顯關(guān)鍵詞，見(jiàn)圖7。分別為纖維(fiber)、轉(zhuǎn)錄(transcription)、干細(xì)胞(stem cell)、體內(nèi)(in vivo)。以干細(xì)胞為例，人們將失神經(jīng)萎縮研究中心放在干細(xì)胞上，以求通過(guò)干細(xì)胞找到預(yù)防治療失神經(jīng)支配肌肉萎縮的新靶點(diǎn)。有研究發(fā)現(xiàn)，人類脂肪干細(xì)胞[12]具有修復(fù)受損周圍神經(jīng)的潛力，可以通過(guò)促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)進(jìn)而抑制失神經(jīng)肌萎縮。仍有研究表明[13]，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞也具有改善失神經(jīng)支配肌肉萎縮的潛力。骨骼肌干細(xì)胞(衛(wèi)星細(xì)胞)也被人們發(fā)現(xiàn)[14-15]，即使在長(zhǎng)時(shí)間失神經(jīng)支配狀態(tài)下，衛(wèi)星細(xì)胞仍具有再生潛力，有望成為新靶點(diǎn)。

圖7 關(guān)鍵詞突顯圖譜

2.6 參考文獻(xiàn)

2.6.1參考文獻(xiàn)共被引

節(jié)點(diǎn)設(shè)定為Reference 進(jìn)行分析，見(jiàn)表4。共被引文獻(xiàn)被引頻次≥20 的文獻(xiàn)有3 篇。其中，Cohen 等[16]在Nature Reviews Drug Discovery期刊上發(fā)表的文獻(xiàn)Muscle wasting in disease:molecular mechanisms and promising therapies共被引頻次最高，達(dá)27次，該研究對(duì)調(diào)節(jié)肌肉蛋白質(zhì)平衡的細(xì)胞機(jī)制進(jìn)行簡(jiǎn)要總結(jié)。共被引文獻(xiàn)中心性≥0.1的文獻(xiàn)有11篇，排名前3位的見(jiàn)表5。其中，He 等[17]在Experimental and Therapeutic Medicine期刊上發(fā)表的文獻(xiàn)“MicroRNA-351 inhibits denervation-induced muscle atrophy by targeting TRAF6”中心性最高，達(dá)0.31，研究報(bào)告MicroRNA-351 可能通過(guò)負(fù)調(diào)控TRAF6 以及MuRF1 和MAFBx 這兩個(gè)下游信號(hào)分子來(lái)抑制坐骨神經(jīng)切斷傷導(dǎo)致的肌肉萎縮。

表4 高頻次被引文獻(xiàn)

表5 高中心性被引文獻(xiàn)

2.6.2參考文獻(xiàn)突顯

節(jié)點(diǎn)設(shè)定為Reference 進(jìn)行參考文獻(xiàn)突顯分析，見(jiàn)圖8。其中，Bonaldo 等[18]在Disease Models &Mechanisms期刊上發(fā)表的文獻(xiàn)Cellular and molecular mechanisms of muscle atrophy 突顯強(qiáng)度最高，達(dá)4.19，研究綜述了肌肉組織中收縮蛋白和細(xì)胞器的周轉(zhuǎn)及機(jī)械應(yīng)力、身體活動(dòng)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)因子影響肌肉蛋白質(zhì)合成和降解的相應(yīng)機(jī)制。另外，兩篇文獻(xiàn)2019年出現(xiàn)突顯至今，預(yù)計(jì)未來(lái)也繼續(xù)將成為研究熱點(diǎn)，分別是Qiu 等[19]在Frontiers in Physiology期刊上發(fā)表的文獻(xiàn)Mechanistic role of reactive oxygen species and therapeutic potential of antioxidants in denervation-or fasting-induced skeletal muscle atrophy，以及Dutt 等[20]在Pharmacology Research期刊上發(fā)表的文獻(xiàn)Skeletal muscle atrophy:potential therapeutic agents and their mechanisms of action。前者報(bào)告失神經(jīng)支配骨骼肌肉萎縮與活性氧的過(guò)度產(chǎn)生密切相關(guān)。后者對(duì)大約19種可以調(diào)節(jié)肌肉質(zhì)量的潛在藥物作用機(jī)制進(jìn)行綜述，這些藥物雖對(duì)治療肌肉萎縮有部分積極作用，但并不能有效地靶向每個(gè)蛋白水解系統(tǒng)，指出聯(lián)合治療或開(kāi)發(fā)新的能靶向多個(gè)蛋白水解系統(tǒng)的治療方法仍十分關(guān)鍵。

圖8 參考文獻(xiàn)突顯圖譜

3 討論

本研究通過(guò)對(duì)失神經(jīng)肌萎縮領(lǐng)域進(jìn)行發(fā)文量、被引頻次、國(guó)家、機(jī)構(gòu)、作者可視化分析，結(jié)果顯示，該領(lǐng)域年發(fā)文量總體呈上升趨勢(shì)，被引頻次逐年增加。美國(guó)、加拿大和英國(guó)在該領(lǐng)域具有重大國(guó)際影響力；意大利帕多瓦大學(xué)在世界各國(guó)機(jī)構(gòu)中處于領(lǐng)先地位，我國(guó)南通大學(xué)、華中科技大學(xué)有一定發(fā)文量但缺乏合作。我國(guó)作者孫華林發(fā)文量最多，作者Bodine S C 和Sandri M 為該領(lǐng)域主要影響人物。總之，我國(guó)在該領(lǐng)域發(fā)文量尚可，但還需拓展與高影響力國(guó)家機(jī)構(gòu)交流合作，以提高我國(guó)在該領(lǐng)域的影響力與先進(jìn)性。

通過(guò)對(duì)關(guān)鍵詞及參考文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，結(jié)果顯示，失神經(jīng)肌萎縮領(lǐng)域主要圍繞生理病理機(jī)制及治療方法展開(kāi)。生理病理機(jī)制大致可分為細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)和組織形態(tài)學(xué)三類，細(xì)胞學(xué)主要包括線粒體[21-24]和干細(xì)胞[12-15,25]，分子生物學(xué)主要對(duì)肌肉蛋白質(zhì)合成和分解穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制[26-30]進(jìn)行研究，組織形態(tài)學(xué)主要基于神經(jīng)肌肉接頭[31-35]進(jìn)行探討。該領(lǐng)域較熱點(diǎn)的預(yù)防治療方法有物理因子療法[36-39]、藥物治療[16,20,40-41]和運(yùn)動(dòng)鍛煉[42-45]等。參考文獻(xiàn)突顯分析可以看到，探究活性氧與尋找多靶向蛋白水解系統(tǒng)藥物是近兩年的研究重心，可能未來(lái)也會(huì)持續(xù)成為熱點(diǎn)話題。

本研究還存在一些局限性。本研究選用CiteSpace軟件進(jìn)行可視化分析，受到軟件本身的影響，只能選用單一數(shù)據(jù)庫(kù)Web of Science 核心合集進(jìn)行分析，這可能導(dǎo)致我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的研究體現(xiàn)不充分，因此削弱了我國(guó)的影響力。另外，本文對(duì)年份、語(yǔ)種、文獻(xiàn)類型進(jìn)行了限制，導(dǎo)致許多研究無(wú)法納入，數(shù)據(jù)具有片面性。本研究仍有待進(jìn)一步完善。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。