槲皮素的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)及可視化分析*

許 棟，陳昳冰，崔元璐

（天津中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥研究院，天津 301617）

槲皮素是廣泛存在于多種中藥之中的活性成分，在水果和蔬菜中含量也很豐富[1]。槲皮素屬于黃酮類化合物，具有良好的抗氧化活性。文獻(xiàn)報(bào)道槲皮素對(duì)多種疾病如惡性腫瘤和心血管疾病等具有治療作用[2]。近年來，有關(guān)槲皮素的研究越來越多，發(fā)文量逐年上升，但相關(guān)的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)研究工作尚未見報(bào)道。筆者試圖通過CiteSpace軟件對(duì)近年來與槲皮素研究有關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行分析，以總結(jié)相關(guān)規(guī)律如學(xué)科發(fā)展方向或研究熱點(diǎn)。使用的CiteSpace軟件是陳超美教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的用于科學(xué)文獻(xiàn)可視化分析的工具，繪制的知識(shí)圖譜除了可以顯示槲皮素科學(xué)知識(shí)的發(fā)展進(jìn)程和結(jié)構(gòu)關(guān)系外，還可以用來進(jìn)行熱點(diǎn)分析和對(duì)未來研究趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。研究數(shù)據(jù)來自Science Citation Index Expanded（SCI－E）數(shù)據(jù)庫，SCI－E是文獻(xiàn)計(jì)量分析中最常用的數(shù)據(jù)庫，比其他數(shù)據(jù)庫更具有科學(xué)性和代表性。更重要的是，SCI－E可以提供引文信息、關(guān)鍵詞和參考文獻(xiàn)[3]。此外，為了便于讀者對(duì)圖譜的認(rèn)識(shí)和理解，CiteSpace生成的圖表可以保留軟件運(yùn)行結(jié)果中的基本參數(shù)，信息完整，具有可重復(fù)性[4]。

筆者應(yīng)用軟件CiteSpace 5．1．R 8．SE進(jìn)行作者合作、國家和地區(qū)合作、機(jī)構(gòu)合作、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、關(guān)鍵詞聚類、作者共被引、期刊共被引的可視化圖譜制作，可使讀者快速了解槲皮素研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和預(yù)測(cè)未來的發(fā)展趨勢(shì)，把握槲皮素研究的知識(shí)基礎(chǔ)和發(fā)展演化。

1 方法

1.1 資料來源和檢索策略 資料來源：Web of Science數(shù)據(jù)庫；檢索策略：主題為quercetin；索引＝SCI－EXPANDED，時(shí)間范圍＝2000年至2017年，每條數(shù)據(jù)下載記錄內(nèi)容為全記錄與引用的參考文獻(xiàn)，格式為純文本格式。

1.2 研究方法 將文獻(xiàn)信息導(dǎo)入CiteSpace中，時(shí)間設(shè)置自2000年至2017年，選擇為一年分區(qū)法，主題詞來源默認(rèn)全選，閾值選擇系統(tǒng)默認(rèn)，并使用關(guān)鍵路徑法（Pruning）簡化路徑。節(jié)點(diǎn)類型分別選取作者、國家和地區(qū)、機(jī)構(gòu)的合作網(wǎng)絡(luò)分析，關(guān)鍵詞的共現(xiàn)分析，作者、文獻(xiàn)、期刊的共被引分析，并繪制相關(guān)可視化圖譜。

2 結(jié)果

共獲得19 795篇文獻(xiàn)，主要包括研究論文（article）占91．843%，會(huì)議摘要（meeting abstract）占4．457%，綜述（review）占2．998%和會(huì)議文章（proceedings paper）占1．898%。

2.1 年份 由圖1可見，2000年至2017年發(fā)文量呈每年遞增趨勢(shì)，而且2015年至2017年的發(fā)文量是2000年至2002年間的5倍左右，這說明槲皮素的研究越來越被學(xué)術(shù)界所重視。

圖1 發(fā)文量年度趨勢(shì)圖（2000年至2017年）Fig.1 Annual trend chart of output(2000 to 2017)

2.2 作者合作及作者共被引分析 通過軟件分析，得到節(jié)點(diǎn)數(shù)為1 066，連線數(shù)為1 985的作者合作圖譜（圖2A）。作者共被引圖譜在不選取任何裁剪方式時(shí)，生成的圖譜錯(cuò)綜復(fù)雜，所以選擇MST裁剪方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的精簡，得到節(jié)點(diǎn)數(shù)為190，連線數(shù)為74的結(jié)構(gòu)更加清晰的作者共被引圖譜（圖2B）[5]。作者發(fā)文量排名前5的分別是Zhang Y 69，Wang Y 67，Lee JH 62，Wolffram S 60，Kim JH 59。作者共被引頻次中，被引用頻次排名前5的是Hertog MGL 1 571，Riceevans CA 1 401，Manach C 1 390，Hollman PCH 1 379，Harborne JB 1 183。

2.3 國家和地區(qū)、機(jī)構(gòu)合作圖譜 通過CiteSpace分析，裁剪方式選擇MST，得到節(jié)點(diǎn)數(shù)為85、連線數(shù)為55的國家合作關(guān)系圖譜（圖2C）；以及節(jié)點(diǎn)數(shù)為464、連線數(shù)為668的機(jī)構(gòu)合作關(guān)系圖譜（圖2D）。國家發(fā)文頻次排名前5分別是Peoples Republic of China 3 194，USA 2 417，India 1 439，South Korea 1 369，Japan 1 218。機(jī)構(gòu)發(fā)文頻次排名前5分別是Chinese Acad Sci 271，Univ S?o Paulo 226，Konkuk Univ 182，CSIC 145，CNR 127。

2.4 關(guān)鍵詞分析 運(yùn)行CiteSpace軟件得到節(jié)點(diǎn)數(shù)為102，連線數(shù)為642的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜。出現(xiàn)頻次最多的關(guān)鍵詞為quercetin 8 265，flavonoid 6 598，antioxidant 2 995，antioxidant activity 2 185，in vitro 1 948，polyphenol 1 837，oxidativestress 1 801，extract 1 460，phenolic compound 1 443，apoptosis 1 351。圖3是具有最強(qiáng)引用爆發(fā)的前20個(gè)關(guān)鍵詞，關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜見圖4A。

重新運(yùn)行軟件，裁剪方式選擇尋徑（Pathfinder），然后以log－likelihood ratio命名，將關(guān)鍵詞進(jìn)行聚合，得出節(jié)點(diǎn)數(shù)為102，連線數(shù)為114的關(guān)鍵詞聚類圖譜（圖4B）。

2.5 期刊分析 裁剪方式選擇尋徑，CiteSpace分析之后得到節(jié)點(diǎn)數(shù)100，連線數(shù)97的期刊共被引圖譜，見圖5。

期刊被引頻次排名前5是Journal of Agricultural and Food Chemistry 9 668，F(xiàn)ood Chemistry 6 138，F(xiàn)ree Radical Biology and Medicine 5 758，Biochemical Pharmacology 5 062，Journal of Biological Chemistry 5 019；中心度排名前5分別是Biochemical Pharmacology 0．94，Journal of Agricultural and Food Chemistry 0．74，F(xiàn)ebs Letters 0．74，Journal of Nutrition 0．73，Lancet 0．70。

圖2 合作關(guān)系圖譜Fig.2 Partnership map

圖3 具有最強(qiáng)引用爆發(fā)的前20個(gè)關(guān)鍵詞Fig.3 Top 20 keywordswith the strongest citation bursts

2.6 被引文獻(xiàn)分析 使用CiteSpace分析之后，得到節(jié)點(diǎn)數(shù)為433，連線數(shù)為1 768的被引文獻(xiàn)共被引圖譜，見圖6。其中與槲皮素密切相關(guān)的兩篇文章為Health effects of quercetin：From antioxidant to nutraceutical和A critical review of the data related to the safety of quercetin and lack of evidence of in vivo toxicity，including lack of genotoxic/carcino genic properties，被引次數(shù)分別為389次和203次。

3 討論

對(duì)納入圖譜的作者和發(fā)文量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示圖譜中共有1 066位作者，發(fā)文量共6 748篇，其中發(fā)文量最高的作者為69篇，占到總發(fā)文量的1．02%。人均發(fā)文6．3篇，說明在槲皮素這個(gè)領(lǐng)域整體發(fā)文量較高。由圖2A可見，以Zhang Y、Wang Y、Lee JH等前5個(gè)作者形成了幾個(gè)團(tuán)簇，說明這些作者之間比較注重合作交流，高發(fā)文量作者彼此之間已經(jīng)建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系，主要研究方向集中在化學(xué)、藥理學(xué)、食品科學(xué)技術(shù)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)方向。

圖4 關(guān)鍵詞圖譜Fig.4 Keyword map

圖5 期刊共被引圖譜Fig.5 Journal co-citation atlas

圖6 被引文獻(xiàn)共被引圖譜Fig.6 Cited literatures were co-cited atlas

作者共被引圖譜中，可以直觀看出國外作者的文章被引用比重較大。綜合分析共被引頻次和圖譜，Manach C、Hertog MGL等作者是代表人物，且整體被引次數(shù)較高，具有重要影響力。

國家和地區(qū)圖譜中，中國、美國兩個(gè)節(jié)點(diǎn)直徑最大，建立了分別以中國和美國為中心的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，這說明中美兩國學(xué)者在槲皮素領(lǐng)域研究遠(yuǎn)超其他國家。

從機(jī)構(gòu)的角度分析，中國科學(xué)院、圣保羅大學(xué)發(fā)文量較多，在此領(lǐng)域所占比重很大，構(gòu)建了以自身為中心的合作網(wǎng)絡(luò)，包括以中國科學(xué)院為中心的四川大學(xué)、浙江大學(xué)、中國藥科大學(xué)和中國醫(yī)科大學(xué)合作網(wǎng)絡(luò)以及以University of S?o Paulo為中心的University of Porto、University of Zagreb、University ofPisa合作網(wǎng)絡(luò)，這些都促進(jìn)了該領(lǐng)域的研究發(fā)展。

關(guān)鍵詞是對(duì)一篇文獻(xiàn)的高度概括和凝練，反映了文章的核心內(nèi)容和價(jià)值。關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識(shí)圖譜有利于學(xué)者進(jìn)行研究熱點(diǎn)的分析，結(jié)合關(guān)鍵詞結(jié)果信息和圖4A可見，quercetin、flavonoid、antioxidant和antioxidant activity在圖中直徑較大，由此可以推論，對(duì)類黃酮中槲皮素抗氧化方面的研究比重較大，說明槲皮素的抗氧化研究是一個(gè)熱點(diǎn)。突發(fā)的關(guān)鍵詞（burst term）表明的是研究熱點(diǎn)和前沿[6]。突發(fā)檢測(cè)中，根據(jù)突發(fā)強(qiáng)度分類得到圖3，顯示近幾年內(nèi)對(duì)槲皮素相關(guān)分子藥理通路的研究和納米粒方向的研究比較熱，相關(guān)通路的研究包括NF－κB、AMPK和MAPK信號(hào)傳導(dǎo)途徑，納米粒方向的研究包括納米粒對(duì)機(jī)體吸收槲皮素的增強(qiáng)作用和制劑的制備以及制劑的物理化學(xué)表征等[7－10]。而之前的幾年，對(duì)槲皮素的抗氧化、吸收以及槲皮素對(duì)DNA損傷等方向研究比較集中，包括誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激、細(xì)胞損傷、不同劑型的胃腸吸收以及對(duì)抗氧化性和線粒體DNA損傷的影響。而且，有文獻(xiàn)報(bào)道槲皮素可以用作肥胖癥的治療劑，通過一些蛋白激酶信號(hào)傳導(dǎo)途徑的激活而具有抗肥胖活性（anti－obesity activity）[11]。因此，槲皮素在食品工業(yè)的應(yīng)用和對(duì)肥胖癥的的治療可能是未來研究的一個(gè)趨勢(shì)。另一方面，槲皮素生物學(xué)效應(yīng)的多樣性，包括誘導(dǎo)凋亡、蛋白激酶C（PKC）抑制，脂氧合酶抑制、組胺釋放抑制、超氧化物歧化酶（SOD）樣活性、細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)、血管生成抑制和抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶II等方向研究也較多[12]。

圖4B中的#5、#6和#8都是對(duì)抗氧化的研究，包括化合物的研究、自由基清除的測(cè)試以及槲皮素其他存在的形式和槲皮素對(duì)氧化應(yīng)激的影響。整體看來，對(duì)槲皮素相關(guān)的抗氧化研究有3個(gè)集群，內(nèi)容最多，而且同質(zhì)性也比較好，包括涉及的一些抗氧化劑、氧化應(yīng)激、自由基清除等，預(yù)測(cè)抗氧化研究為槲皮素未來的研究趨勢(shì)。一般而言，Q值在（0，1）區(qū)間內(nèi)，Q值＞0．3就意味著劃分出來的集群結(jié)構(gòu)是顯著的，本研究關(guān)鍵次圖譜中Q值為0．818 4，說明圖譜劃分出來的各個(gè)集群顯著。Silhouette（S）值是來衡量網(wǎng)絡(luò)同質(zhì)性的指標(biāo)，越接近于1，反映網(wǎng)絡(luò)的同質(zhì)性越高，S值在0．7時(shí)，聚類是高效率令人信服的，若在0．5以上，也認(rèn)為聚類是合理的[4]。圖譜中Mean Silhouette值為0．715 7，說明每個(gè)聚類都具有高的可信度。

CiteSpace所進(jìn)行的期刊分析，從圖譜中可以看出，Journal of Agricultural and Food Chemistry、Food Chemistry和Free Radical Biology and Medicine節(jié)點(diǎn)直徑最大，被引次數(shù)最多，發(fā)文數(shù)量最多，影響力也最大。而且前5名期刊中單個(gè)被引次數(shù)已經(jīng)超過了5 000，說明這些期刊可能近年來接收了槲皮素的一些基礎(chǔ)研究或是傾向于接收槲皮素方面的研究。

科學(xué)前沿或研究前沿一般是通過文獻(xiàn)共引聚類的施引文獻(xiàn)的研究內(nèi)容來表征。從文獻(xiàn)共被引的頻次來看，對(duì)槲皮素抗氧化的研究是最多的。排名第1的文獻(xiàn)被引次數(shù)高達(dá)389次，而且是與人類飲食有關(guān)的，即Healtheffectsofquercetin：Fromantioxidant to nutraceutical。這是來自于European Journal of Pharmacology的一篇綜述，文章中提到，槲皮素是最突出的膳食抗氧化劑，存在于蔬菜、水果、茶和葡萄酒以及眾多食物中，發(fā)揮著有益的健康效應(yīng)，還包括防止惡性腫瘤和心血管疾病[13－14]。研究表明，尤其是在結(jié)腸中，槲皮素可以防止化學(xué)誘導(dǎo)的致癌作用，流行病學(xué)結(jié)果也顯示攝入槲皮素可能與肺癌的預(yù)防有關(guān)，這歸因于槲皮素的不同機(jī)制，包括抗氧化活性，抑制激活致癌物質(zhì)的酶，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的修飾，與受體和其他蛋白質(zhì)的相互作用，其次是對(duì)槲皮素的生物利用度和安全性研究也較多。

4 結(jié)論

本文使用CiteSpace對(duì)SCI－E數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，直觀地展現(xiàn)出了槲皮素近年來的研究熱點(diǎn)、重點(diǎn)研究方向以及國家和地區(qū)機(jī)構(gòu)之間的合作等，確定了槲皮素抗氧化活性的藥理學(xué)分子機(jī)制研究及藥劑學(xué)納米制劑研究是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)以及未來可能的發(fā)展方向，對(duì)槲皮素的深入研究和未來研究選題具有一定的參考意義。