中醫(yī)藥抗心肌細胞凋亡研究文獻可視化分析

彭麗琪，蔡虎志，羅云濤，別明珂，張媛婷，劉越美，陳青揚，陳新宇

1.湖南中醫(yī)藥大學，湖南 長沙 410208；2.湖南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院，湖南 長沙410007

心肌細胞作為心臟主要的收縮細胞，是維持心臟正常泵血功能的關鍵。哺乳動物成年后的心肌細胞屬于終末期分化細胞[1]，幾乎喪失分裂和修復能力，一旦心肌受損將難以恢復。心肌細胞內普遍存在一種特殊類型的程序性死亡（即心肌凋亡），其在心臟發(fā)育過程中至關重要。異常心肌凋亡引起的心肌受損是心血管疾病加重的首要因素之一。在缺氧、炎癥因子、血管緊張素Ⅱ等因素刺激下會誘導心肌過度凋亡[2]，出現(xiàn)不可逆的心肌結構性改變，損害心肌的收縮特性，甚至引發(fā)心力衰竭、動脈粥樣硬化、缺血再灌注損傷等一系列病變[3-4]。隨著中醫(yī)藥干預心血管疾病研究的不斷深入，愈來愈多研究表明中藥單體、復方、針灸等抗心肌凋亡的有效性。

CiteSpace是一款基于Java應用程序的文獻計量學軟件，結合醫(yī)學信息學、數(shù)據(jù)挖掘和信息可視化技術，采用交互式工具提取引文數(shù)據(jù)，通過構建漸進式知識領域圖譜，直觀顯示出科學文獻的研究熱點與隱藏規(guī)律，幫助研究者快速、精準地預測研究前景與演化趨勢[5-6]。本研究基于中醫(yī)藥抗心肌凋亡中、英文文獻，挖掘該領域研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，以期為后續(xù)相關研究提供新方向和新思路。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源與篩選標準

檢索中國知識資源總庫（CNKI）和Wed of Science核心集（WoS）建庫至2021年12月16日的文獻。CNKI數(shù)據(jù)庫檢索方式為高級檢索，檢索主題為“心肌細胞凋亡”O(jiān)R“心肌凋亡”，同時在“中醫(yī)學”“中藥學”“中西醫(yī)結合”3 個學科目錄下進行篩選。WoS 檢索式為TS=（“myocardial apoptosis”）AND TS=（TCM OR Traditional Chinese Medicine OR Chinese herbal medicine OR traditional herbal medicine ORAcupuncture OR Tuina OR TCM therapy）。

為保證檢索數(shù)據(jù)的全面性和非重復性，剔除重復發(fā)表、與主題無關、發(fā)表信息缺失的文獻；剔除系統(tǒng)性綜述和文獻綜述等二次研究；剔除會議通知、雜志社稿約、科普宣傳、報紙新聞文獻。

1.2 數(shù)據(jù)處理與分析

將CNKI文獻題錄以“Refworks”格式導出，文件命名為“download_??.txt”格式。運用軟件內置CNKI 數(shù)據(jù)轉化器，將文件轉為WoS 格式，即“download_??_converted.txt”格式。將WoS文獻題錄添加到標記結果列表，以純文本格式導出，文件命名為“download_??.txt”格式，導入軟件進行去重處理。

根據(jù)文獻時間跨度的不同設置CiteSpace 5.8.R3軟件參數(shù)信息：Time Slicing 中文文獻為2012 年1 月－2021年12月，英文文獻為2005年1月－2021年12月，Years Per Slice為1；Node Types依次選擇關鍵詞、作者和機構，Top Nper slice 均設為50；對關鍵詞進行Pathfinder、Pruning sliced networks 和Pruning the merged network修剪處理。為便于后續(xù)整理和分析，將意思相近的關鍵詞進行規(guī)范化處理，如“凋亡”規(guī)范為“細胞凋亡”，“心肌”“肌細胞”規(guī)范為“心肌細胞”等。

中介中心性（Centrality）是評價節(jié)點重要性的指標之一。中介中心性≥0.1的節(jié)點在研究領域的影響力較大，周圍出現(xiàn)紫色外環(huán)的節(jié)點被視為重要轉折點和突破點[7]。

2 結果與分析

2.1 納入文獻情況

經(jīng)篩選，最終納入中文文獻955篇和英文文獻278篇。CNKI收錄的第1篇相關文獻發(fā)表于2012年，作者為浙江大學呂小翠，文中提及白藜蘆醇通過p38通路減輕細胞凋亡和誘導細胞自噬。WoS收錄的第1篇文獻于2005年發(fā)表于Acta Cardiologica，文中Ling H Y等驗證了香薷總黃酮能抑制冠狀動脈閉塞期間的細胞凋亡。

CNKI 文獻研究類別前3 位依次是應用基礎研究（683篇）、醫(yī)學實驗研究（51篇）和臨床研究（15篇），基金資助機構前3 位依次是國家自然科學基金（205篇）、河南省科技攻關計劃（16篇）和湖北省自然科學基金（10篇）。

WoS 文獻研究類別前3 位依次是Pharmacology Pharmacy（108 篇）、Integrative Complementary Medicine（72 篇）和Medicine Research Experimental（63篇），基金資助機構前3位依次是National Natural Science Foundation of China（149篇）、National Basic Research Program of China（22 篇）和 China Postdoctoral Science Foundation（9篇），發(fā)文較多的國家有中國（271篇）和美國（21篇），開放獲取文獻有159篇（57.19%）。

2.2 發(fā)文時間

該領域發(fā)文量總體呈持續(xù)增長趨勢，國內研究起步較晚、但發(fā)展迅速，見圖1。2020年發(fā)文最多（中文文獻155篇、英文文獻41篇）。中文文獻增幅高于英文文獻，最大增幅出現(xiàn)在2014－2016 年期間（達0.98倍）。運用Origin2020軟件擬合的曲線大致符合線性增長模型：中文Y=14.57X-29 285（R2=0.833），外文Y=2.678 9X-5 376.3（R2=0.890）。一般認為，回歸直線對預測值的擬合程度取決于確定系數(shù)R2，R2≥0.8說明回歸直線模型擬合程度較高。2021年中文文獻發(fā)文量僅118篇，但根據(jù)線性擬合函數(shù)推算為160篇左右，考慮可能與數(shù)據(jù)庫未完全更新有關。

圖1 中醫(yī)藥抗心肌細胞凋亡研究文獻發(fā)文時間分布

2.3 作者合作網(wǎng)絡

構建納入中文文獻作者合作網(wǎng)絡見圖2。中文文獻形成了以謝世陽和崔琳（河南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院）、馮建宇和馬繼鵬（空軍軍醫(yī)大學西京醫(yī)院）、劉舜禹和王振濤（河南省中醫(yī)院）、李丹和付建華（中國中醫(yī)科學院西苑醫(yī)院）等為主，多人協(xié)作的固定合作關系[8-10]。李亮、陳樹杰主要通過三人協(xié)作的方式展開研究，亦有高產(chǎn)作者劉丹選擇獨立完成研究。作者合作網(wǎng)絡由若干個緊密聯(lián)系、彼此相連的網(wǎng)絡團體和孤立散點構成。每個網(wǎng)絡團體至少包含4名作者和6個合作關系，表明研究團隊人員配置和分工較為合理，合作關系長期穩(wěn)定。

圖2 中醫(yī)藥抗心肌細胞凋亡研究中文文獻作者共現(xiàn)網(wǎng)絡

納入英文文獻作者合作網(wǎng)絡見圖3。發(fā)文較多的作者有Li C（Beijing University of Chinese Medicine）和Jin C（China Academy of Chinese Medical Sciences Peking Union Medical College），研究方向主要涉及中藥湯劑、單體成分、中成藥對心肌凋亡的調控機制。Yu B Y、Huang C Y、Kou J P、Ren P等領導的科研團隊同樣具有較大影響力，團隊著眼于生脈散、冠心Ⅱ方、通心絡等方面，極大地擴充了研究內容。與英文文獻作者合作網(wǎng)絡比較，中文文獻作者合作網(wǎng)絡密集程度稍低、孤立節(jié)點偏多，可能與地域、機構、研究方向等因素有關。

圖3 中醫(yī)藥抗心肌細胞凋亡研究英文文獻作者共現(xiàn)網(wǎng)絡

2.4 研究機構

構建納入中文文獻研究機構共現(xiàn)網(wǎng)絡見圖4。發(fā)文量前3位的機構依次是北京中醫(yī)藥大學、南京中醫(yī)藥大學和長春中醫(yī)藥大學，發(fā)文量依次為41、28、26篇，三者之和占所有機構發(fā)文量的9.95%，可知這3所院校在該研究領域發(fā)展較快，具備較強的科研能力和水平。其學術影響力向其他機構輻射，推動如遼寧中醫(yī)藥大學、南昌大學、廣州中醫(yī)藥大學、湖南中醫(yī)藥大學等合作向縱深發(fā)展，實現(xiàn)機構間的學術資源整合。全國中醫(yī)藥高校及其附屬醫(yī)院、中醫(yī)研究院占機構總數(shù)的24.78%，成為該研究領域的主要風向標和引領中醫(yī)藥學科發(fā)展潮流的主力軍。但仍存在不同地域合作關系不夠緊密、南北機構研究發(fā)展不平衡、中西醫(yī)研究力度不相同等不足。今后各機構應注重加強高水準、全面性的學術合作，拓寬科研交流領域。

圖4 中醫(yī)藥抗心肌細胞凋亡研究中文文獻機構共現(xiàn)網(wǎng)絡

納入英文文獻研究機構共現(xiàn)網(wǎng)絡見圖5。研究機構主要來自中國（占英文文獻的90.65%），發(fā)文量排名前3 位的機構依次是Shanghai Univ Tradit Chinese Med（18 篇）、Beijing Univ Chinese Med（17 篇）和Chinese Acad Med Sci（16篇）。中介中心性排名前5位的機構依次是Capital Med Univ、Chinese Acad Sci、Peking Univ、Nanjing Univ Chinese Med 和Cent S Univ，可見英文文獻研究機構主要以綜合性高校為中堅力量，不僅限于中醫(yī)藥高校及其附屬醫(yī)院（占17.99%）。高校、醫(yī)院及研究院彼此聯(lián)系，相互促進，形成產(chǎn)、學、研一體化局面，具備持續(xù)產(chǎn)出能力。

圖5 中醫(yī)藥抗心肌細胞凋亡研究英文文獻機構共現(xiàn)網(wǎng)絡

2.5 關鍵詞

2.5.1 共現(xiàn)分析

構建納入文獻關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡見圖6、圖7。頻次≥20的關鍵詞有22個。中文文獻頻次前5位的關鍵詞為心室重構、缺氧復氧、心肌保護、心肌凋亡、心肌損傷，英文獻頻次前5位關鍵詞為Gene expression、Bax/Bcl2、Heart failure、Cardiac hypertrophy、Antioxidant activity，其節(jié)點在網(wǎng)絡中占較突出位置。實驗研究方面，心肌細胞、大鼠、作用機制為高頻關鍵詞；造模研究方面，阿霉素、過氧化氫為首選試劑，黃芪甲苷、白藜蘆醇、黃芪多糖為國內研究者最常用于研究抑制凋亡的藥物成分；疾病研究方面，心肌凋亡被認為與心肌缺血、心力衰竭、糖尿病、冠心病、腦缺血等密切相關；治療研究方面，中介中心性排名靠前的關鍵詞有內關、針刺、中醫(yī)藥、丹參、丹參飲和益氣活血，說明中藥湯劑、針刺、穴位、治法方藥為研究核心；基因研究方面，研究熱點主要涉及Bax、AKT、AMPK和p53。

圖6 中醫(yī)藥抗心肌細胞凋亡研究中文文獻關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡

圖7 中醫(yī)藥抗心肌細胞凋亡研究英文文獻關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡

2.5.2 聚類分析

在中、英文文獻關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡基礎上進行聚類，分別得到18個和16個聚類，見圖8、圖9。聚類模塊值（Q）均大于0.3且聚類平均輪廓值（S）均大于0.7，提示聚類模塊結構顯著，研究主題集中且結果可信度高。由圖可知，各聚類團塊彼此交錯，越靠近中心疊加越明顯，表明各研究內容聯(lián)系緊密、相互影響。聚類關鍵詞的多少與聚類ID呈負相關，聚類中包含的關鍵詞越多，聚類ID越小。采用對數(shù)似然比（LLR）算法進行標簽聚類，將聚類標簽結果權重占比最大的關鍵詞設為聚類主題，歸納為6類研究主題：作用機制、實驗研究、病理生理、相關疾病、基因表達、中醫(yī)藥療法。

圖8 中醫(yī)藥抗心肌細胞凋亡研究中文文獻關鍵詞聚類

圖9 中醫(yī)藥抗心肌細胞凋亡研究英文文獻關鍵詞聚類

2.5.3 時間線分析

選取10個聚類標簽按照從遠及近的時間排序，以便直觀地探尋該研究領域的演化脈絡，見圖10、圖11。中、英文文獻研究重心有所區(qū)別，中文文獻關注分子機制方面，英文文獻關注針刺療法，二者時間跨度最長、出現(xiàn)最早；中文文獻影響力較大的關鍵詞是細胞凋亡、心肌細胞和氧化應激，英文文獻影響力較大的則是Acupuncture、Adriamycin。總體而言，時間線跨度大，結構復雜多元，涉及實驗研究、分子機制、造模藥物、中藥治療等方面，體現(xiàn)了該研究領域視角的多元性和研究內容的多樣性。

圖10 中醫(yī)藥抗心肌細胞凋亡研究中文文獻關鍵詞時間線

圖11 中醫(yī)藥抗心肌細胞凋亡研究英文文獻關鍵詞時間線

2.5.4 突現(xiàn)分析

進一步對關鍵詞進行突現(xiàn)分析，見圖12。Strength為突現(xiàn)強度，其值的大小與突現(xiàn)程度成正比。突現(xiàn)強度最高的關鍵詞是“過氧化氫”，表明研究者最常用其誘導心肌凋亡探討中醫(yī)藥的干預機制。突現(xiàn)持續(xù)時間最長的關鍵詞為“抗氧化”，提示早期多開展以實驗為載體的機制研究。突現(xiàn)時間呈現(xiàn)節(jié)段化、疊加化、連續(xù)化的特點，且時間跨度大。縱觀突現(xiàn)詞的整體分布，總研究趨勢以中醫(yī)藥防治心肌缺血再灌注損傷（MIRI）為主。MIRI的病理機制復雜，與離子通道激活、蛋白酶異?；罨?、線粒體功能障礙等相關[11]。MIRI導致過量活性氧類（ROS）聚集，引發(fā)氧化應激和心臟毒性，加速細胞死亡，驅動缺血心肌的肥厚。而抗氧化治療、線粒體移植、靶向Bax、電針預處理可減少ROS生成，起到潛在的保護作用[12]?！叭毖酢笔钱斍把芯繜狳c。

圖12 中醫(yī)藥抗心肌細胞凋亡研究文獻突現(xiàn)關鍵詞（前9位）

3 討論

心肌細胞凋亡存在于大多數(shù)心血管疾病中。PI3K/Akt途徑、JAK2/STAT3途徑、Nrf2途徑、p38/MAPK途徑等信號通路能調節(jié)細胞凋亡[13]，適當應用冠脈支架植入術、開通阻塞血管、改善心肌凋亡是防治心血管疾病的重要思路。如何改善心肌缺血缺氧、增強氧化應激條件下的抗凋亡能力、提高心肌自我修復能力便成為研究重點。中醫(yī)藥在減少心肌梗死面積、抑制線粒體凋亡、減輕MIRI中的氧化應激等方面發(fā)揮積極作用[14]。本研究借助CiteSpace軟件繪制知識圖譜，提取和挖掘關鍵信息，了解該領域研究現(xiàn)狀、熱門主題及其發(fā)展趨勢。

從總體來看，該領域發(fā)文量呈逐步增長趨勢，中文文獻發(fā)文量2014－2016 年出現(xiàn)2 個峰值，從2014年起大幅增加，這與中醫(yī)藥發(fā)展的歷史機遇、目標任務及發(fā)展戰(zhàn)略密切相關。2016 年，中醫(yī)藥系統(tǒng)堅定不移貫徹落實中央決策部署，實現(xiàn)了“十三五”中醫(yī)藥工作的高起點和新開局?！吨腥A人民共和國中醫(yī)藥法》明確了黨和政府扶持、保護、發(fā)展中醫(yī)藥事業(yè)的指示、政策和法規(guī)，使中醫(yī)人才獲得更優(yōu)質的教育和培養(yǎng)[15]，推測近年發(fā)文高峰與之有關。目前中、英文文獻形成多個穩(wěn)定合作團體，發(fā)表的論文絕大多數(shù)收錄于科學引文索引和中國科學引文數(shù)據(jù)庫，成為該領域的領航者、高產(chǎn)者和貢獻者。從發(fā)文機構來看，全國中醫(yī)藥高校及其附屬醫(yī)院是核心機構。機構內部維持著平穩(wěn)且緊密的合作關系，但不同機構之間缺乏跨地域合作意識，在協(xié)同研究方面有所欠缺，這可能與研究方向不一致、地區(qū)和資源配置差異、重視程度不相同等因素有關，在中文文獻研究機構合作情況中表現(xiàn)得尤為明顯。

中醫(yī)藥抗心肌凋亡領域以實驗研究為載體，以分子機制為核心要素，重點在于探索中藥單體、復方、中醫(yī)藥療法對心肌凋亡的影響，建立了較全面的研究與分析架構。①作用機制：主要圍繞氧化應激、抗氧化與自噬展開廣泛研究。研究表明，受損心肌內氧化應激反應和ROS升高將誘導自噬和心肌凋亡[16]。在缺氧條件下，紅景天苷通過抑制凋亡下游蛋白表達和增強自噬水平，改善氧化應激和心肌損傷[17]。丹酚酸B通過調節(jié)Bcl-2、Bax表達抑制心肌凋亡[18]。②實驗研究：研究者最常使用阿霉素、過氧化氫造模。阿霉素具有心肌親和性，通過氧化應激損傷、線粒體功能障礙、鈣超載等途徑引發(fā)不可逆的心臟毒性[19]，常用于研究藥物對阿霉素相關心肌病的心臟保護作用。過氧化氫作為常見的ROS，通過激活Caspase-9線粒體信號通路與Caspase-8死亡受體通路直接參與心肌凋亡[20]。③病理生理：主要包括心室重構和炎癥反應。細胞凋亡在急性心肌梗死后的心肌重塑過程中發(fā)揮重要作用[21]。炎癥反應通過刺激細胞自噬具有心肌保護作用[22]。④相關疾?。喊ㄌ悄虿　⒐谛牟?、心肌缺血、心肌梗死等領域，說明心肌凋亡主要參與高糖、缺血缺氧、動脈粥樣硬化等因素誘導下心血管疾患及并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展。⑤基因表達：涵蓋Akt、JNK、Bax、Bcl-2、p53、PI3K等在內的基因。PI3K/AKT信號通路的激活能減緩心肌凋亡，直接與Bax、Bcl-2、Caspase家族介導的細胞凋亡相互作用[23]。JNK的活化具有啟動外源性和內源性細胞凋亡途徑的核心作用[24]。研究表明，抑制p53表達可下調Bcl-2/Caspase3線粒體凋亡途徑，降低凋亡率[25]。⑥中醫(yī)藥療法：涵蓋了電針、灸法、針刺、中藥等。電針、艾灸預處理能發(fā)揮心肌保護作用，減少細胞凋亡[26]。瓜蔞薤白半夏湯、通心脈方、參附注射液、速效救心丸等制劑具有干預MIRI細胞凋亡作用[27-28]。電針“內關”被證實能明顯保護體外循環(huán)大鼠的心肌細胞，有效防治心肌缺血[29]。

綜上，本研究通過CiteSpace軟件對中醫(yī)藥抗心肌凋亡文獻進行分析，直觀展示了該領域研究現(xiàn)狀和前沿趨勢。由于本研究檢索范圍僅限于CNKI和WoS數(shù)據(jù)庫，結果可能存在一定局限性。中醫(yī)藥抑制心肌凋亡研究熱點隨著時間推移處于不斷變化中，主要集中在實驗研究、作用機制、病理生理、疾病領域、基因表達和中醫(yī)藥治療，揭示了氧化應激、線粒體自噬、缺血再灌注損傷為該研究領域中的焦點，但其研究空間仍待進一步拓展和延伸。研究者今后可多關注古籍經(jīng)方、針灸療法、養(yǎng)身功法、體質差異、中醫(yī)藥介入時間等在抗心肌凋亡中的作用，亦可結合證候研究、真實世界研究、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡藥理學、系統(tǒng)生物學等新技術、新手段，推動該領域發(fā)展。