基于CiteSpace的國外關(guān)于低溫環(huán)境對機體免疫影響的可視化分析

殷偉東,孫莉莉,彭麗娜,朱文寧

(哈爾濱體育學(xué)院 研究生院,哈爾濱 150008)

0 引言

低溫環(huán)境是指環(huán)境溫度低于人體舒適溫度的環(huán)境,一般認(rèn)為21 ℃±3 ℃是人體舒適的溫度范圍,故將18 ℃以下的溫度環(huán)境視為低溫環(huán)境[1]。但對于機體免疫有一定影響的低溫環(huán)境通常為10 ℃左右[2]。機體免疫是當(dāng)機體受到侵襲時,免疫系統(tǒng)活化,釋放出細(xì)胞因子,調(diào)整體內(nèi)代謝,維持機體健康。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,關(guān)于低溫環(huán)境對機體免疫影響的研究方向也呈多樣化發(fā)展[3]。

以Web of Science(簡稱WOS)核心合集數(shù)據(jù)庫中收錄的低溫環(huán)境對機體免疫影響的相關(guān)文獻為研究對象,采用CiteSpace 6.1.R2可視化軟件工具,融合科學(xué)計量學(xué)分析理論,以定量研究與定性研究為基礎(chǔ),繪制出國外關(guān)于低溫環(huán)境對機體免疫影響研究的可視化知識圖譜,全面歸納分析年度發(fā)文量、主要研究國家與機構(gòu)及作者、高頻關(guān)鍵詞、研究熱點[4-6]等,通過對國外研究情況的分析,把握研究熱點,為我國相關(guān)研究提供一定的參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

來源于WOS核心合集數(shù)據(jù)庫。檢索方式為主題(immune)and主題(low temperature)。時間跨度為2012—2021年(截至2021年12月 31日),每條數(shù)據(jù)下載為全文本格式[7]。

1.2 研究方法

以CiteSpace 6.1.R2為研究工具。CiteSpace是一款由陳超美博士基于JAVA程序設(shè)計開發(fā)的計量及分析科學(xué)文獻數(shù)據(jù)的信息可視化軟件[8]。將下載的關(guān)于低溫環(huán)境對機體免疫影響的純文本信息導(dǎo)入CiteSpace 6.1.R2,時間跨度設(shè)置為 2012年1月—2021年12月。Node Types分別選取Country、Institution、Author、Keyword等參數(shù)進行可視化分析,繪制可視化圖譜及表格來展示相關(guān)研究的發(fā)展情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)文量變化及主要研究方向

文獻數(shù)量的變化情況是衡量該領(lǐng)域研究進展的重要指標(biāo)[9]。2012—2021年,年度發(fā)文量整體呈逐年上升趨勢。2012—2016年,年度發(fā)文量增長趨勢較為平緩;2016—2017年,年度發(fā)文量上升較為明顯;2018年年度發(fā)文量相對于2017年有所下降,但仍高于2017年之前的發(fā)文量;2019—2021年的年度發(fā)文量增長十分明顯。逐年增長的發(fā)文量說明人們對于此領(lǐng)域的關(guān)注度在不斷提高。詳見圖1。

圖1 年度發(fā)文量

如圖2所示,近10年此領(lǐng)域發(fā)文量較多的研究方向為Fisheries、Veterinary Science、Immunology、Marine Freshwater Biology等,研究方向越來越多元化。

2.2 主要研究國家

WOS核心合集數(shù)據(jù)庫中檢索得到的1903篇文獻來自多個國家及地區(qū),其中研究較為深入的一些國家對不同方向進行了共同探討,聯(lián)合研究較多的國家包括瑞典、英國、中國、美國等,詳見圖3。

圖3 研究國家分布

2012—2021年10年間,發(fā)文量最多的國家為中國(440篇),其次為美國,發(fā)文量405篇,中美兩國發(fā)文量均超過400篇,遠(yuǎn)超其他國家。德國、韓國、加拿大等國家的發(fā)文量在100篇左右,澳大利亞、印度、巴西等國家的發(fā)文量為60～90篇。詳見表1。

表1 發(fā)文量前10的國家

2.3 研究機構(gòu)及作者

2.3.1 研究機構(gòu)

對研究機構(gòu)進行共現(xiàn)分析,可以直觀展現(xiàn)出此領(lǐng)域的主要力量及影響力分布[10]。如圖4所示,2012—2021年從事相關(guān)研究的機構(gòu)數(shù)量較多,其中節(jié)點較大的代表發(fā)文量較多的機構(gòu),且研究內(nèi)容相關(guān),聯(lián)系頗為緊密。

圖4 主要研究機構(gòu)

2012—2021年,從事相關(guān)研究的機構(gòu)眾多,發(fā)文量前10的機構(gòu)如表2所示,其中發(fā)文量最多的機構(gòu)為Chinese Acad Sci(53篇),其余發(fā)文量超過20篇的機構(gòu)分別為Chinese Acad Fishery Sci、Qingdao Natl Lab Marine Sci&Technol、Univ Chinese Acad Sci、Nanjing Agr Univ。

表2 發(fā)文量前10的研究機構(gòu)

2.3.2 研究作者

從事相關(guān)研究的作者數(shù)量較多,2010—2021年,大部分作者的發(fā)文量在3篇以內(nèi),表明其對此領(lǐng)域的研究并不深入,有待進一步挖掘。有少部分作者的發(fā)文量較多,如LIU Y(36篇)、LI X(31篇)、ZHANG Y(30篇),這幾位作者近10年的發(fā)文量均達到30篇,平均每年3篇以上,表明其對此領(lǐng)域研究較為深入,研究過程中溝通交流較多,研究內(nèi)容存在相通之處,詳見圖5。

圖5 主要研究作者

2.4 高頻關(guān)鍵詞

2012—2021年的時間線圖主要有以下幾個聚類:broller chicken、experssion analysize、mouse model、rockbream、lltopenaeus vann、peaanut allergy,其中broller chicken、experssion analysize、mouse model聚類中的關(guān)鍵詞聯(lián)系十分緊密,明顯超出其他聚類,說明這些聚類中的高頻關(guān)鍵詞在研究內(nèi)容上有許多相似之處,詳見圖6。

經(jīng)CiteSpace 6.1.R2軟件分析得出可視化圖譜,再進行突顯圖譜分析。2012—2021年的關(guān)鍵詞出現(xiàn)年份、突顯年份、突顯強度及結(jié)束時間如表3 所示,表3右側(cè)示意關(guān)鍵詞在某些年份的突顯狀況。

表3 關(guān)鍵詞突顯分析圖譜

如表4所示,關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次排名依次為immune response(免疫反應(yīng))、temperature (溫度)、expression(表達)、oxidative stress(氧化應(yīng)激)、gene expression(基因表達)等。2012—2021年,研究方向主要包括以下幾方面:低溫環(huán)境下的免疫細(xì)胞治療、動物胚胎于低溫環(huán)境孵育對成體免疫能力的影響、低溫環(huán)境影響免疫反應(yīng)的機制、低溫環(huán)境下機體的免疫相關(guān)基因表達變化。

表4 關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次排名

2.5 相關(guān)文獻共被引分析

2012—2021年,WOS中的相關(guān)文獻可視化共被引分析如圖7所示,在圖譜外圍呈放射狀分布的眾多文獻批次之間的引用及被引用關(guān)系較少,與之相對的是位于圖譜中心的部分文獻彼此之間引用及被引用關(guān)系比較豐富,相互引用的文獻往往在圖譜中成片狀分布,且片與片之間的聯(lián)系較為緊密,其余部分聯(lián)系較少,總體上與其他大部分文獻產(chǎn)生共引關(guān)系的文獻較少,表明這些呈片狀的共引文獻在片內(nèi)部的研究內(nèi)容上聯(lián)系較多,且某些片之間的研究內(nèi)容聯(lián)系比較緊密,但整個研究領(lǐng)域并沒有出現(xiàn)整合的綜述類文章,也未出現(xiàn)能為大部分文獻提供參考的權(quán)威性文章。

圖7 相關(guān)文獻可視化分析

2012—2021年,WOS核心數(shù)據(jù)集中的研究文獻共被引頻次前10名如表5所示,其中共引頻次最高的是Fitting Linear Mixed-Effects Models Using lme4,此文獻提出統(tǒng)計學(xué)中線性混合效應(yīng)模型中參數(shù)的最大似然或限制最大似然(REML)估計值可以使用 R的lme4包中的lmer 函數(shù)來確定[11]。盡管與低溫環(huán)境對機體免疫影響的內(nèi)容并無明顯聯(lián)系,但仍被多次引用,說明該領(lǐng)域的學(xué)者有關(guān)注其他交叉學(xué)科。Changes in R From version 3.4.2 to version 3.4.3文獻的研究方向為計算機科學(xué)的跨學(xué)科應(yīng)用及統(tǒng)計與概率[12],可從統(tǒng)計學(xué)角度驗證低溫環(huán)境對機體免疫影響的研究結(jié)果。

表5 相關(guān)文獻共被引分析

其他共被引頻次較高的文獻為低溫環(huán)境對機體免疫影響的不同研究方向,如低溫對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物(河豚)的生化參數(shù),免疫氧化應(yīng)激及凋亡的影響[13],發(fā)熱溫度對先天性免疫反應(yīng)的影響[14],溫度變化影響所有的代謝過程[15],環(huán)境溫度的降低可能導(dǎo)致魚類[16]及藤壺(Balanus balanoides)[17]的氧化應(yīng)激,免疫反應(yīng)與環(huán)境溫度相互作用的常見現(xiàn)象是抗體水平隨著水溫升高而增加,且在各種魚類中都有這種情況[18-20],低溫下,魚類更多依賴非特異性免疫,較高溫度下則可能更多地依賴特異性免疫[21]、單個魚類的最佳溫度范圍之外的溫度變化會對動物的生理機能產(chǎn)生負(fù)面影響,包括免疫系統(tǒng)[22]、低溫冷凍消融誘導(dǎo)強烈的腫瘤特異性免疫反應(yīng)[23-24],研究溫度對病毒復(fù)制、病毒轉(zhuǎn)錄及抗病毒凋亡免疫反應(yīng)的影響[25],溫度對宿主抗性與寄生蟲毒力的影響,環(huán)境溫度可影響主要瘧疾病媒中體液與細(xì)胞免疫反應(yīng)速率[26]。研究涉及多個方面,其中對于魚類及水產(chǎn)生物的研究較為豐富,關(guān)于人體的研究較少,可從此方面著手進行深入研究。

3 我國的研究現(xiàn)狀及啟示

近年來,我國關(guān)于低溫環(huán)境對機體免疫的研究總體呈上升趨勢,通過中國知網(wǎng)搜索低溫免疫共得到200篇文獻,其中學(xué)術(shù)期刊文獻153篇,學(xué)位論文文獻32篇,會議文獻8篇,研究成果相關(guān)文獻6篇,特色期刊1篇,主要關(guān)注點為低溫環(huán)境對機體免疫功能的影響[27]及亞低溫治療對患者免疫系統(tǒng)的影響[28]。國外的研究方向側(cè)重不同,發(fā)文量較多的方向為Fisheries、Veterinary Science、Immunology、Marine Freshwater Biology、Agriculture Dairy Animal Science等,而我國發(fā)文量較多的方向為外科學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、急救醫(yī)學(xué)、眼耳鼻喉科等人體醫(yī)學(xué)。本研究存在以下不足:基于WOS核心數(shù)據(jù)集進行檢索分析雖然包含大部分文獻,但仍有遺漏,因為WOS核心數(shù)據(jù)集并不包含學(xué)位論文,而學(xué)位論文成果可能存在重大突破。研究未納入2022年發(fā)表的文獻,CiteSpace 6.1.R2軟件對被引量較高的文獻及研究水平較高的文獻進行了可視化分析,但忽視了最新的研究文獻,故分析結(jié)果可能存在偏差[29]。雖然可視化圖譜可以客觀地反映此研究領(lǐng)域的熱點及關(guān)鍵性文獻,但由于參數(shù)設(shè)置往往會隱藏部分最新的研究信息。

4 結(jié)論

通過CiteSpace 6.1.R2分析可以得出以下結(jié)論:2012—2021年,我國在該領(lǐng)域的研究成果在國外期刊發(fā)文相對較多,發(fā)文量位居第一。相關(guān)研究的發(fā)文量呈逐年上升趨勢,為關(guān)注熱點領(lǐng)域。共引量較高的部分文獻屬于統(tǒng)計學(xué)范疇,研究方向并不局限于醫(yī)學(xué)、免疫學(xué),表明跨學(xué)科研究效果較為顯著,但學(xué)者的發(fā)文中心性較低。