近10年腸道菌群與2型糖尿病相關性研究的可視化分析

Visual analysis of the association between intestinal flora and type 2 diabetes in recent 10 years

NIU Yunan HE Yana JIN Rongchen

1.School of Nursing，Hunan University of Chinese Medicine，Hunan 410208 China；2.The First Hospital of Hunan University of Chinese Medicine

Corresponding Author "HE Yana，E?mail：909932870@qq.com

Keywords "intestinal flora；type 2 diabetes；CiteSpace；bibliometry；nursing

摘要""目的：分析近10年腸道菌群與2型糖尿病相關性研究現狀、熱點與發展趨勢，為相關研究人員了解該領域提供參考。方法：檢索Web of Science（WOS）和中國知網（CNKI）中2013年1月1日—2024年5月1日收錄的腸道菌群與2型糖尿病的相關文獻；應用CiteSpace 6.3.R1軟件對近10年腸道菌群與2型糖尿病相關性研究的發文量、發文國家、發文機構、發文作者及關鍵詞進行分析。結果：最終WOS納入文獻1 533篇、CNKI納入文獻501篇。發文量總體呈上升趨勢。該領域中作用機制、基因組學技術、二甲雙胍、益生菌、中藥治療、糞菌移植等為研究熱點。中醫、16S rRNA基因測序為最新研究前沿。結論：2型糖尿病與腸道菌群相關性的作用機制、中醫藥及其他治療方法、多組學方法為深入研究的趨勢。

關鍵詞""腸道菌群；2型糖尿病；CiteSpace；文獻計量學；護理

doi：10.12102/j.issn.2095-8668.2025.02.013

根據2021年國際糖尿病聯盟發布的數據顯示，目前全球糖尿病病人高達5.37億例，預計到2030年糖尿病患病人數將達到6.43億例^［1］。糖尿病主要的2種類型為1型糖尿病和2型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus，T2DM）。其中2型糖尿病占糖尿病患病人數的90%以上，其主要特征是機體出現胰島素抵抗和胰島素生成不足^［2］。近年來，隨著代謝組學、腸道基因組學、宏基因組等技術的發展，腸道菌群逐漸受到學者的關注與研究。腸道菌群失調可導致慢性炎癥，影響宿主的腸道通透性、糖脂代謝、胰島素敏感性和整體能量穩態^［3］，腸道菌群失調也是2型糖尿病發病率增加的原因之一。因此，2型糖尿病與腸道菌群相關性研究成為近年來的研究熱點。CiteSpace軟件在聚類分析和關鍵詞突現方面具有獨特優勢^［4］，是目前學者使用較為廣泛的文獻計量學研究工具。本研究應用CiteSpace軟件對2型糖尿病與腸道菌群相關性的文獻進行統計分析，梳理該領域的研究現狀、研究熱點及發展趨勢，為該領域的研究提供參考。

1 資料與方法

1.1 數據來源

計算機檢索中國知網（CNKI）和Web of Science（WOS）。中文檢索式為：（主題：2型糖尿?。〢ND（主題：腸道菌群+腸道微生物）。英文檢索式為：TS=（（type 2 diabetic）OR（type 2 diabetes）OR（type 2 diabetes mellitus））AND（（gut bacterial）OR（gut microbiota）OR（gut microflora）OR（intestinal microbiota））。檢索時限為2013年1月1日—2024年5月1日。英文文獻發表類型為“Article”，中文文獻為“研究性論文”；WOS語種類型為“English”。

1.2 文獻納入及排除標準

納入標準：1）主題與研究相關；2）以全文形式發表。排除標準：1）綜述、會議、報紙類文獻；2）目錄內容不完整文獻；3）重復發表的文獻。

1.3 數據提取及預處理

按納入、排除標準先進行人工手動篩選，將CNKI納入的文獻以“refworks”導出，WOS的文獻以“全記錄與引用的參考文獻”和“純文本格式”導出，之后導入CiteSpace 6.3.R1進行轉換和去重，文中所有數據均在2024年5月11日提取，以避免數據更新導致的偏差。WOS初步檢索到相關文獻2 272篇，CNKI初步檢索到相關文獻674篇，經CiteSpace去重處理后，最終WOS納入文獻1 533篇、CNKI納入文獻501篇。

1.4 統計學方法

CiteSpace 6.3.R1軟件參數設置：時間切片為1，時間范圍為2013—2024年。Node type選擇：Author、Institution、Country、Keyword作為可視化對象，除Author的g?index設置K值為12，其他可視化對象的g?index設置K值為25，其他為軟件默認值。采用CiteSpace 6.3.R1軟件對文獻進行國家、機構、作者、關鍵詞共現及突現分析；采用Excel 2019繪制年發文量趨勢，根據普賴斯定律^［5?6］計算核心作者，公式M=0.749×N_max，式中N_max為發文量最多的作者，故發文量＞M篇為核心作者。

2 結果

2.1 年發文量

2013—2024年腸道菌群與2型糖尿病的相關性研究共2 034篇，其中WOS 1 533篇，CNKI 501篇。WOS中，2013—2018年增長趨勢較緩，2018年之后，發文量增長趨勢明顯，2019年發文量首次超過100篇，2022年發文量達到峰值（281篇）；CNKI中，年發文量呈逐年增長趨勢，2023年發文量最高達75篇。此外，因檢索時限至2024年5月1日，不能完全反映2024年發文量趨勢，見圖1。

2.2 國家合作網絡

全球共有77個國家研究腸道菌群與2型糖尿病的相關性，其中，我國的發文量最多，為808篇，其次是美國（250篇）、法國（65篇）、丹麥（58篇）、英國（58篇）。其中美國的中介中心性最高（0.56），中國雖發文量排名居第1位，但其中介中心性較低（0.15），與各國的交流合作少。見圖2及表1。

2.3 機構合作網絡

機構合作網絡圖譜以機構為節點、合作為連線，CNKI中形成206個節點、230條連線，見圖3。發文量排名居第1位的機構為北京中醫藥大學，發文量排名居前10位的機構見表2，其研究機構多為高校，其中中醫院校發文量最多。WOS研究機構中形成297個節點、657條連線，見圖4。中英文文獻中介中心性大多lt;0.1，說明機構單獨研究較多，未來該領域應加強跨機構間的合作交流。

2.4 作者合作網絡

CNKI中研究該領域的作者共有249名，發文篇數最多的為岳仁宋（5篇）和楊宇峰（5篇）。根據普萊斯定律得出M=1.675，故發文量≥2篇為核心作者，共44位，累計發文量101篇，核心作者發文量占總發文量的20.16%，未滿足普萊斯定律的50%，說明該領域的中文文獻尚無多產作者群；將發文量≥2篇的作者進行可視化分析，共有249個節點、311條連線。岳仁宋、張博荀等形成了該領域最大的合作平臺，其合作關系密切，產出較多，見圖5。

WOS納入作者共296名，發文量最多的是中國學者Zhao Chao，普萊斯定律得出M為2.996，故該領域英文文獻發文量≥3篇為核心作者，共119位，其發文量共有503篇，核心作者發文量占總發文量的32.81%；將發文量≥3篇的作者進行可視化分析，見圖6，共有296個節點、455條連線。Backhed Fredrik、Nieuwdorp Max、Cani Patrice D形成了該領域最大的合作平臺。CNKI及WOS發文量排名居前10位的作者見表3。

2.5 高頻關鍵詞共現情況

采用CiteSpace軟件對關鍵詞進行分析，CNKI的關鍵詞共現見圖7，其中，節點291個，連線843條，高中介中心性（≥0.1）的核心關鍵詞有6個，主要有腸道菌群（0.87）、二甲雙胍（0.16）、糖脂代謝（0.13）、血糖（0.18）、糖尿病（0.12）、代謝組學（0.16）等。WOS的關鍵詞共現見圖8，其中，節點有281個，連線1 180條，中介中心性均lt;0.1。腸道菌群與2型糖尿病相關性研究頻次排名居前10位的關鍵詞見表4，該領域的研究熱點是作用機制、基因組學技術、二甲雙胍、益生菌、糞菌移植、中藥治療等方面。

2.6 關鍵詞時線圖譜

時間線圖側重勾畫聚類間的關系及某聚類的時間跨度^［7］，聚類中的文獻越多，代表聚類的領域越重要。CNKI及WOS的關鍵詞聚類時線圖見圖9、圖10。由圖可知，CNKI關鍵詞聚類中血糖、2型、西格列汀、肥胖一直為該領域的研究熱點，其中聚類16S 核糖體核糖核酸（16S rRNA）、糞菌移植的熱點詞最多，聚類#8中藥于2019年出現，至今仍為研究熱點。WOS關鍵詞聚類中，#0、#1、#3、#4、#6一直受該領域研究者的持續關注，其中聚類#0 gut microbiome（腸道微生物組）、#1 insulin sensitivity（胰島素敏感性）、#3 resistant starch（抗性淀粉）的熱點詞最多。

2.7 關鍵詞突現

關鍵詞突現指某個時間段關鍵詞出現的頻次顯著增加，用以發現某時間段的研究熱點，判斷研究的發展方向^［8?9］。由圖11可知，CNKI突現詞突顯值最高的是“阿卡波糖”，強度為2.88，2018年之前研究熱點主要集中在微生物抗炎因子、腸道菌群代謝產物、中藥活性成分及西藥對腸道菌群對2型糖尿病治療的作用機制。2019年之后，隨著新的檢測技術的發展，代謝手術、基因序列、免疫、16S rRNA等成為該領域的熱點。WOS關鍵詞突現中，2013—2017年主要關注的是肥胖、脂質代謝、能量代謝、肝脂肪變性在2型糖尿病中的作用機制，2015—2016年宏基因組技術等多組學方法逐漸成為新的趨勢，2021年至今，多糖、腸屏障、多酯類物質、高脂肪飲食為最新研究熱點，見圖12。

3 討論

3.1 腸道菌群與2型糖尿病的研究現狀

本研究結果顯示，腸道菌群與2型糖尿病是目前該領域研究熱點之一，發文量總體呈增長趨勢。從國家合作網絡圖譜可知，致力于腸道菌群與2型糖尿病相關性研究的國家分布廣泛，主要包括中國、美國、法國、丹麥、英國等。其中我國發文量排名居第1位，但中介中心性低，仍需加強合作。腸道菌群與2型糖尿病相關性研究的研究機構多為高等院校，且以北京中醫藥大學為首的中醫院校發文量居多。由于中醫藥調節腸道菌群多靶點、多途徑的作用機制對2型糖尿病及其并發癥的治療有極大的研究價值^［10］，因此，多數中醫院校積極挖掘中藥在該領域的研究。作者合作網絡圖譜顯示，整體網絡圖譜密度較低，說明作者間缺乏合作，提示今后深入研究中應加強機構、作者間的合作。

3.2 腸道菌群與2型糖尿病的研究熱點

基于研究中高頻關鍵詞、關鍵詞共現圖譜、關鍵詞聚類時線圖的分析，可以看出腸道菌群與2型糖尿病相關性研究熱點主要圍繞其作用機制、基因組學技術、二甲雙胍、益生菌、糞菌移植、中藥治療等展開。

3.2.1 腸道菌群在2型糖尿病中的作用機制

2型糖尿病的發生發展與腸道菌群密切相關，腸道菌群失調時黏膜屏障受損、免疫功能損害、短鏈脂肪酸及膽汁酸等代謝產物異常從而誘發2型糖尿病。研究表明，短鏈脂肪酸（short?chain fatty acids，SCFAs）是腸道菌群的重要代謝產物，可以促進胰島素分泌并保護β細胞^［11］，SCFAs主要包括乙酸、丙酸和丁酸，尤其是丙酸，可以抑制細胞凋亡、促進β細胞增殖從而增加胰島素的釋放^［12?13］。此外，SCFAs中的丁酸可通過緩解巨噬細胞和脂肪細胞相互作用抑制炎癥信號達到抗炎的作用^［14?15］。膽汁酸（bile acids，BAs）也是2型糖尿病的發病機制之一，腸道菌群紊亂會擾亂人體膽汁酸代謝，促進腸嗜鉻細胞釋放與5?羥色胺，從而使胰島素釋放減少，導致2型糖尿病^［16］。Zheng等^［17］研究發現，法尼醇X受體（FXR）和G蛋白偶聯受體5（TGR5）為膽汁酸的兩個結合受體，膽汁酸與FXR和TGR5相結合，通過激活相關信號通路上調胰高血糖素基因表達，從而增強葡萄糖耐量，改善2型糖尿病。目前，對于腸道菌群與2型糖尿病復雜的發病機制雖有一定的認識但仍不充分，未來需要更多的科學探索。

3.2.2 基因組學技術在腸道菌群與2型糖尿病相關性研究中的應用

隨著16S rRNA基因組學測序和宏基因組測序技術的發展，對于腸道菌群的組成、功能及代謝物預測和鑒定的研究逐步深入。16S rRNA可以確定微生物群落的不同菌株及評估微生物菌群的相對豐度。利用16S rRNA測序檢測2型糖尿病足病人的腸道菌群，發現糖尿病足病人紊亂的腸道菌群與紊亂的糖脂代謝、嚴重的炎癥狀態密切相關^［18］。Larsen等^［19］通過16S rRNA基因標記編碼，證實了2型糖尿病病人腸道菌群與正常相比，其腸道菌群的結構組成都發生變化。此外，有研究借助宏基因組測序對腸道潛在生物活性代謝物進行預測和鑒定，共鑒定到2型糖尿病與健康人群中的13個差異代謝物^［20］，有利于后續針對性對相關差異代謝物干預和治療。

3.2.3 腸道菌群在2型糖尿病中的應用

根據關鍵詞共現圖譜和關鍵詞聚類時線圖可知，二甲雙胍、糞菌移植、益生菌、中藥治療等是基于腸道菌群調節2型糖尿病的常用治療方法。二甲雙胍對2型糖尿病病人的腸道菌群具有一定的調節作用。相關研究表明，二甲雙胍可增加產SCFAs細菌和艾克曼菌的豐度，減少循環血清脂多糖，使腸道促炎信號的活性受到抑制，從而改善血糖水平^［21?22］。糞菌移植是治療復發艱難梭菌感染的關鍵手段^［23］。多項研究證實，應用糞菌移植可減少促炎因子、改善胰島素抵抗、減輕胰島β細胞破壞從而降低血糖水平^［24?25］。益生菌對2型糖尿病的腸黏膜屏障、氧化應激、糖脂代謝及炎癥反應有很好的調節作用，服用益生菌、益生元可改變腸道菌群，增加乳酸桿菌及雙歧桿菌的相對豐度，改善糖耐量^［26］。此外，應用中藥調節腸道菌群，也是近年來治療2型糖尿病的研究熱點之一。研究發現，鹽酸小檗堿（又名黃連素）可增加腸道菌群中阿克曼菌株的數量，改善胰島素抵抗^［27］。黃芪中的黃芪多糖可提高擬桿菌門/厚壁菌門比例，改善腸道微環境，抑制腸道炎癥反應^［28］。半夏瀉心湯可降低腸桿菌、乳酸桿菌的豐度，減少血清中白細胞介素?6（IL?6）、腫瘤壞死因子?α（TNF?α）炎性因子^［29］。可見，中藥在促進益生菌生長、調節腸道代謝、改善2型糖尿病中發揮重要作用。

3.3 腸道菌群與2型糖尿病相關性的研究趨勢

根據關鍵詞突現結果顯示，16S rRNA測序在鑒定2型糖尿病病人腸道菌群的潛在病原菌和監測治療效果上有望作為重要的診斷工具。此外，中藥因多靶點、不良反應小、療效持久等優勢，在調節腸道菌群治療2型糖尿病中展示出一定的研究價值。因此，應充分發揮中醫藥特色，利用先進技術探索中藥的作用機制和治療。

4 小結

本研究基于CiteSpace可視化分析了WOS和CNKI近10年腸道菌群與2型糖尿病相關性研究。腸道菌群在2型糖尿病相關性研究中的作用機制、基因組學技術、二甲雙胍、益生菌、糞菌移植、中藥治療為研究熱點及未來研究的入手點。此外，本研究尚存在不足之處，只檢索了2個數據庫，可能存在一定數據偏倚，但總體研究趨勢及可信度不受影響，今后研究可擴大檢索范圍，同時借助其他軟件針對文獻進行更加全面的可視化分析。

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（收稿日期：2024-06-10;修回日期：2024-12-26）

（本文編輯"賈小越）