基于CiteSpace對紅景天研究進展的可視化分析

劉成娟，黃盛潔，杜瑞姣，李彤，姜苗苗（天津中醫(yī)藥大學組分中藥國家重點實驗室，天津 301617）

中藥紅景天為薔薇目（Rosales）景天科（Crassulaceae）紅景天屬（RhodiolaL.）多年生開花植物，素有“西藏人參”和“東方神草”之稱，長期以來，在亞洲和歐洲被用作草藥和膳食補充劑。紅景天的首次出現(xiàn)可以追溯到公元前，我國古代第一部藥學專著《神農(nóng)本草經(jīng)》將紅景天列為藥中上品，服用紅景天有理氣養(yǎng)血、益氣輕身、活血止血的功效，之后藏藥著作《四部醫(yī)典》《晶珠本草》都再次肯定了紅景天的諸多功效。紅景天于1977年首次被列入《中國藥典》，現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，紅景天具有抗腫瘤、抗炎、抗氧化、抗疲勞、免疫調(diào)節(jié)、抗糖尿病等藥理作用[1-6]。目前紅景天研究的中、英文文獻數(shù)量巨多，但相關文獻計量學統(tǒng)計尚未見報道。

CiteSpace 是美國德雷塞爾大學陳超美教授開發(fā)的一款用于分析文獻的信息可視化軟件，可以用來了解某一學科領域的研究熱點與前沿[7-8]。本研究采用CiteSpace 對CNKI 和Web of Science（WOS）核心合集數(shù)據(jù)庫中21 世紀以來紅景天的相關文獻進行分析，從宏觀上展現(xiàn)紅景天研究熱點及動態(tài)前沿，為紅景天后續(xù)研究方向提供可能的參考依據(jù)，以期促進紅景天的深入研究，更好地服務于臨床。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

中文文獻來源于CNKI 數(shù)據(jù)庫，檢索詞選定“紅景天”，檢索時間為2000年1月1日—2021年7月31日，共檢索出3890 篇中文文獻，去除與主題無關的和重復發(fā)表的文獻后，最終納入有效文獻3877 篇。

英文文獻來源于WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫，按主題詞“Rhodiola”or“Hong Jing Tian”進行檢索，檢索時間為2000年1月1日—2021年7月31日，共檢索出英文文獻1163 篇，選擇文獻類型article和review，除重后最終納入有效文獻957 篇。

1.2 研究方法

將納入的中、英文文獻題錄分別以“Refworks”和“純文本”格式導出，并通過CiteSpace 5.6.R5 進行轉(zhuǎn)化、分析。時間跨度（time slicing）：均為2000—2021年；時間切片（years per slice）：1年；主題詞來源（term source）：默認全選；節(jié)點類型中作者、機構(gòu)、關鍵詞：閾值（top N per slice）＝50，并對關鍵詞采用“pathfinder”圖譜修剪算法進行修剪使圖譜更加清晰，根據(jù)各節(jié)點參數(shù)設置生成相應的可視化知識圖譜。

2 結(jié)果

2.1 紅景天研究發(fā)文趨勢

年度發(fā)文量是衡量相關研究領域的研究熱度、受關注程度和發(fā)展趨勢的重要指標[9-10]，以年份為橫坐標，發(fā)文量為縱坐標，對中、英文文獻進行分析，見圖1。結(jié)果顯示，紅景天中文文獻的發(fā)文大致可以分為兩個階段：第一階段為2000—2017年，年發(fā)文量呈波動性逐年快速遞增，且在2017年達到峰值284 篇，提示在2017年左右國內(nèi)對紅景天的研究出現(xiàn)高峰；第二階段為2017—2021年，年發(fā)文量呈下降趨勢。紅景天英文文獻的發(fā)文也可以分為兩個階段：第一階段為2000—2009年，2001年首次出現(xiàn)英文文獻，之后年發(fā)文量呈波動性逐年緩慢遞增；第二階段為2009—2021年，為穩(wěn)定期，年發(fā)文量基本維持在50 篇左右。對比中、英文文獻發(fā)文情況可以看出，中文文獻的年度發(fā)文量遠高于英文文獻，由于2021年文獻只收錄到7月份，總體來說，在2017年后中文文獻發(fā)文量出現(xiàn)下滑，但英文文獻發(fā)文量仍然保持穩(wěn)定，說明國內(nèi)外對于紅景天的研究仍處于發(fā)展中階段且已受到國外研究者持續(xù)的關注。

圖1 2000—2021年中藥紅景天的發(fā)文量Fig 1 Literatures of Chinese medicine Rhodiola from 2000—2021

2.2 作者合作網(wǎng)絡分析

研究作者合作共現(xiàn)圖譜，可以反映作者在該研究領域做出的貢獻以及合作關系。使用CiteSpace 5.6.R5，以“Author”為網(wǎng)絡節(jié)點，分別對研究納入的相關文獻進行分析，獲得紅景天研究作者合作圖譜見圖2。

圖2 中藥紅景天研究中文（左）和英文（右）文獻作者合作圖譜Fig 2 Collaboration of authors in Chinese（left）and English（right）literatures on Chinese medicine Rhodiola

中文文獻作者合作分析顯示，共有1072 位作者進行過紅景天相關領域研究，發(fā)文量排名前十的作者見表1。作者之間存在合作關系，并形成了穩(wěn)定的合作團隊，其中以崔建華、張西洲、哈振德等為核心的團隊是紅景天中文文獻研究最多的團隊，團隊成員合作密切，發(fā)文量較多，研究內(nèi)容涉及高原脫適應[11]、高原人體運動[12]、急性高原病[13]、血液流變學[14]等，其主要研究方向是紅景天屬植物及其制劑防治高原病的作用與機制。英文文獻作者合作分析顯示，共有612 位作者進行過紅景天相關領域研究，發(fā)文量排名前十的作者見表1。高產(chǎn)作者之間形成了以Skopinska-rosewska EWA 為核心的研究團隊，其發(fā)文量較多，文章質(zhì)量較高，提示國外已經(jīng)形成了有影響力的紅景天研究團隊。該團隊的研究主要涉及淋巴細胞[15]、免疫系統(tǒng)[16]等，其主要研究方向是紅景天的有效成分增加淋巴細胞的轉(zhuǎn)化率和吞噬細胞能力，從而增強免疫力的功能。

表1 中藥紅景天研究高產(chǎn)作者信息Tab 1 Productive author information of Chinese and English literatures on Chinese medicine Rhodiola research

2.3 機構(gòu)合作網(wǎng)絡分析

研究機構(gòu)合作網(wǎng)絡圖譜可以反映在該研究領域內(nèi)機構(gòu)的發(fā)文量、合作關系、科研實力以及做出的貢獻。將節(jié)點類型設置為“Institute”，使用CiteSpace 5.6.R5 對研究納入的相關文獻進行分析，獲得了紅景天研究機構(gòu)合作圖譜，見圖3。

圖3 中藥紅景天研究中文（左）和英文（右）文獻機構(gòu)合作圖譜Fig 3 Collaboration of institution atlas in Chinese（left）and English（right）literatures on Chinese medicine Rhodiola

本研究的中文文獻共有757 個機構(gòu)參與紅景天相關領域的研究，發(fā)文量排名前十的機構(gòu)見表2。其中發(fā)文量最多的是延邊大學，發(fā)文量72 篇，遠超過排名第二的沈陽藥科大學。本研究的英文文獻包含436 個機構(gòu)，發(fā)文量排名前十的機構(gòu)見表2。其中發(fā)文量最多的機構(gòu)是中國科學院，發(fā)文量44 篇，其次是華沙醫(yī)科大學，發(fā)文量34 篇。由中、英文文獻機構(gòu)合作圖譜可知，研究機構(gòu)間有合作，但合作較少，與不同團隊研究側(cè)重及研究方向不同有關，提示國內(nèi)外研究機構(gòu)應重視科研合作與交流。

表2 中藥紅景天研究高產(chǎn)機構(gòu)信息Tab 2 Productive institution information of Chinese and English literatures on Chinese medicine Rhodiola research

2.4 關鍵詞分析

2.4.1 關鍵詞共現(xiàn)分析 關鍵詞是對論文主題的高度概括和凝練[17]，對于深入了解與分析這一領域的研究具有十分重要的意義。出現(xiàn)頻次和中心性是衡量關鍵詞重要性的兩個重要指標[18]，出現(xiàn)頻次和中心性值越大，該關鍵詞被關注的程度越高，中心性超過0.1 則被認為有較高的影響力。以“Keyword”為網(wǎng)絡節(jié)點，使用CiteSpace 5.6.R5對研究納入的相關文獻進行分析，獲得的關鍵詞共現(xiàn)圖譜見圖4。

圖4 中藥紅景天研究中文（左）和英文（右）文獻關鍵詞共現(xiàn)關系Fig 4 Co-occurrence relationship of keywords in Chinese（left）and English（right）literatures on Chinese medicine Rhodiola research

中文文獻關鍵詞共現(xiàn)分析得到960 個節(jié)點，關鍵詞節(jié)點越大，說明對應的關鍵詞出現(xiàn)頻次越多，共現(xiàn)頻次排名前十的見表3。結(jié)合圖譜和關鍵詞對節(jié)點背后信息進一步分析，紅景天研究涉及內(nèi)容較全面，包括紅景天屬植物、化學成分、藥理作用、臨床制劑及應用等方面（關鍵詞：研究進展）。紅景天屬植物種類繁多（關鍵詞：紅景天、高山紅景天、大株紅景天），分布廣，化學成分復雜，主要采用高效液相色譜法對其進行化學成分分析及含量測定，紅景天苷和酪醇是其代表性化合物（關鍵詞：紅景天苷、酪醇、高效液相色譜法）。紅景天具有多種藥理作用，為促進其合理利用，需運用現(xiàn)代科學技術手段和方法來分析研究紅景天的化學成分、藥理作用和機制，進一步研制、開發(fā)以及推廣符合國際標準的紅景天制劑（關鍵詞：大株紅景天注射液、大鼠、凋亡）。分析高中心性、高頻關鍵詞可知，紅景天屬植物的有效成分及其含量測定為紅景天研究的重要內(nèi)容。

英文文獻關鍵詞共現(xiàn)分析得到621 個關鍵詞，其中共現(xiàn)頻次排名前十的見表3，主要研究內(nèi)容為紅景天有效成分的提取及其抗氧化應激作用。其中紅景天提取物相關研究同樣也是中文文獻研究的主要內(nèi)容（關鍵詞：salidroside、Rhodiola、extract）；不同于中文文獻，英文文獻側(cè)重對紅景天苷抑制凋亡細胞相關蛋白表達、抗氧化應激等作用機制的研究（關鍵詞：oxidative stress、apoptosis、cell、expression、mice、activation），并使用雙盲法對紅景天制劑展開臨床試驗（關鍵詞：double blind）。

表3 中藥紅景天研究中高頻關鍵詞信息Tab 3 Information of high frequency keywords in Chinese and English literatures on Chinese medicine Rhodiola research

2.4.2 關鍵詞聚類分析 在共現(xiàn)圖譜的基礎上，采用對數(shù)似然比對文獻中關系緊密的關鍵詞進行聚類分析，得到關鍵詞聚類圖，見圖5。中、英文文獻關鍵詞均形成了8 個聚類，聚類模塊值分別為0.5292 和0.4736，提示聚類的結(jié)構(gòu)顯著，是合理的。導出聚類明細表，提取關鍵詞并對其進行歸納，結(jié)果見表4及表5。對比中、英文關鍵詞聚類結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中文文獻更傾向于紅景天有效成分的提取、含量測定及其制劑的研究，而英文則集中研究紅景天的藥理作用及其機制，重點有所不同。

表4 中藥紅景天研究中文文獻關鍵詞聚類信息Tab 4 Clustering information of keywords in Chinese literatures on Chinese medicine Rhodiola research

表5 中藥紅景天研究英文文獻關鍵詞聚類信息Tab 5 Clustering information of keywords in English literatures on Chinese medicine Rhodiola research

圖5 中藥紅景天研究中文（左）和英文（右）文獻關鍵詞聚類圖Fig 5 Clustering map of keywords of Chinese（left）and English（right）literatures on Chinese medicine Rhodiola research

2.4.3 關鍵詞時間線圖分析 在聚類圖譜的基礎上，對關鍵詞進行時間線視圖可視化，以年份為橫坐標，聚類編號及名稱為縱坐標，對中、英文文獻關鍵詞進行分析，得到時間線圖。

由圖6可見，中文文獻聚類中，凋亡（#0）、紅景天苷（#1）、含量測定（#2）的研究較多，每個聚類的研究皆從2000年延續(xù)至今，提示中藥紅景天有效成分的含量測定、藥理作用及其機制的研究在紅景天領域占有重要地位，并形成穩(wěn)定的研究方向。英文文獻聚類中，apoptosis（#0）、rosavin（#1）、salidroside（#2）的研究較多，并持續(xù)至今，研究分布較為集中，提示紅景天中有效成分的藥理作用及機制同樣是英文文獻的重要研究內(nèi)容。

圖6 中藥紅景天研究中、英文文獻關鍵詞時間線視圖Fig 6 Timeline view of keywords of Chinese and English literatures on Chinese medicine Rhodiola research

2.4.4 關鍵詞突現(xiàn)分析 關鍵詞突現(xiàn)是指關鍵詞在較短時間內(nèi)出現(xiàn)頻率驟增[19]，對其分析可以明確某一時間段內(nèi)的研究熱點，判斷潛在的發(fā)展趨勢?！癰egin”和“end”分別表示突變的開始和結(jié)束時間，“strength”表示關鍵詞的突變強度，強度越高表示影響力越大[20]。

由圖7可見，在紅景天文獻關鍵詞分析中得到14 個突現(xiàn)詞，中、英文文獻均以2014年為界，中文文獻2014年之前紅景天研究的前沿主要集中在紅景天屬植物及其制劑用于預防和治療高原反應的藥理作用；2014—2021年的研究熱點主要集中于大株紅景天及其制劑臨床用于治療冠心病，心力衰竭等。而英文文獻2015年之前的研究前沿主要集中在紅景天屬植物有效部位及其抗疲勞和細胞凋亡的藥理作用；2015—2021年的研究熱點主要集中于紅景天的抗炎作用及其對炎癥信號轉(zhuǎn)導通路的調(diào)控。

圖7 中藥紅景天研究中文文獻（A）及英文文獻（B）關鍵詞突現(xiàn)圖譜Fig 7 Dash forward show map of keywords with shrongest citation bursts in Chinese（A）and English literatures（B）on Chinese medicine Rhodiola research

3 討論與展望

本研究利用軟件CiteSpace 5.6.R5，從發(fā)文量、作者、機構(gòu)和關鍵詞分析，研究總結(jié)了國內(nèi)外中藥紅景天領域研究的論文發(fā)表情況、作者機構(gòu)合作情況、研究路徑演進與重點研究方向。

對本文納入的2000年1月—2021年7月發(fā)表的紅景天相關文獻整理分析發(fā)現(xiàn)，近年來紅景天領域的研究和發(fā)展相對平穩(wěn)，研究主要集中在紅景天化學成分、藥理作用、臨床制劑及應用等方面。作者和機構(gòu)合作圖譜顯示，研究團隊和機構(gòu)應加強合作，共同推動紅景天藥材的研究與應用。通過CiteSpace 軟件對紅景天相關文獻關鍵詞進行可視化分析發(fā)現(xiàn)，紅景天的有效成分研究仍然以苯乙醇類化合物紅景天苷和酪醇為主，建議可以加強對紅景天中其他有效成分的探索，例如苯丙素類化合物絡賽維、酚酸類化合物原花青素等[21-22]。從中文文獻來看，大株紅景天注射液治療冠心病、心力衰竭等多種心血管疾病是當前的研究熱點。心血管疾病是人類健康的第一殺手[23]，而紅景天在治療心血管疾病方面作用突出，因此，紅景天治療心血管疾病的藥理作用及機制仍然會是未來的研究熱點之一。從英文文獻來看，紅景天的抗炎作用及其對炎癥信號轉(zhuǎn)導通路的調(diào)控是研究熱點，炎癥是一種多因素的、極復雜的病理過程，任何能夠引起組織損傷的因素均可導致炎癥的發(fā)生，紅景天的抗炎作用機制雖取得了一定的進展，但仍處于起步階段，因此，還有待進一步從分子水平上揭示。

本研究采用CiteSpace 軟件對紅景天相關文獻進行可視化分析，與傳統(tǒng)的綜述相比，基于CiteSpace 的分析可以更方便、快捷、直觀地展現(xiàn)某一領域內(nèi)的研究內(nèi)容和研究熱點，并且數(shù)據(jù)分析結(jié)果可預測未來的研究趨勢，進而聚焦并引領將來的研究。總之，進一步促進各國家、機構(gòu)間的資源共享與交流合作，培養(yǎng)相關人才，深入開展對大株紅景天注射液治療心血管疾病、紅景天的抗炎作用及機制的研究可能是未來紅景天領域的主要發(fā)展方向。