基于CiteSpace的心肌細(xì)胞增殖研究熱點(diǎn)的可視化分析

史承勇，陳彧，范茂丹，黃駿詠，宋雙，周磊

1.聯(lián)勤保障部隊(duì)第903醫(yī)院心內(nèi)科，浙江 杭州 310013；

2.空軍杭州特勤療養(yǎng)中心療養(yǎng)三區(qū)，浙江 杭州 310002

隨著生活水平的提高、生活方式的改變，心血管疾病已成為影響人類(lèi)健康的頭號(hào)殺手。在心肌梗死、心肌炎等心臟疾病的發(fā)病過(guò)程中，各種損傷因素導(dǎo)致心肌細(xì)胞壞死，造成心肌細(xì)胞數(shù)目減少，而殘存的心肌細(xì)胞無(wú)法維持心臟正常的收縮、舒張功能，最終出現(xiàn)心力衰竭[1-2]。因此，如何誘導(dǎo)心肌細(xì)胞增殖，維持生理或病理?xiàng)l件下心肌細(xì)胞數(shù)目的穩(wěn)定，保證正常心功能的生物學(xué)過(guò)程是心血管疾病研究領(lǐng)域的重要課題。本研究基于中國(guó)知網(wǎng)(China National Knowledge Infrastrcture，CNKI)數(shù)據(jù)庫(kù)文獻(xiàn)，繪制我國(guó)近十年心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域直觀(guān)、可視化的知識(shí)圖譜，旨在了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，掌握其發(fā)展趨勢(shì)，分析其熱點(diǎn)，從而為心肌細(xì)胞增殖的進(jìn)一步研究提供方向和參考。

1 資料與方法

1.1 檢索策略 檢索CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)。檢索條件主題詞設(shè)置為“心肌細(xì)胞增殖”；檢索時(shí)間設(shè)置為“2012年1月1日至2022年7月12日”；具體檢索時(shí)間為2022年7 月12 日。所有檢索到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行人工審核，納入條件為期刊論文、會(huì)議論文、學(xué)位論文，剔除廣告、會(huì)議通知、會(huì)議摘要、日?qǐng)?bào)等。在安靜的環(huán)境中由雙人逐一查閱，排除不符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)，最終共篩選出1 597 篇文獻(xiàn)構(gòu)成本文的目標(biāo)文獻(xiàn)，作為全部分析數(shù)據(jù)來(lái)源。

1.2 研究工具及方法 將目標(biāo)文獻(xiàn)以Reworks格式保存輸出，應(yīng)用CiteSpace5.8R3軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，形成樣本文件并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。設(shè)置分析時(shí)間為2012—2022年，時(shí)間分割為1年。節(jié)點(diǎn)類(lèi)型選擇作者、機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵詞等內(nèi)容，分別進(jìn)行相關(guān)知識(shí)圖譜分析。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)發(fā)表年度趨勢(shì) 本研究中，關(guān)于心肌細(xì)胞增殖方面共計(jì)發(fā)表文獻(xiàn)1 597 篇，年度發(fā)文總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，說(shuō)明近十年心肌細(xì)胞增殖的研究熱度總體較高，其中2019年發(fā)文量最多，見(jiàn)圖1。

圖1 2012—2022年心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表年度趨勢(shì)Figure 1 Trend of papers published in the field of cardiomyocyte proliferation from 2012 to 2022

2.2 作者共現(xiàn)可視化分析 運(yùn)行CiteSpace 軟件，選擇節(jié)點(diǎn)類(lèi)型為作者，時(shí)間切片設(shè)置為1 年，經(jīng)軟件運(yùn)算后統(tǒng)計(jì)出發(fā)文作者共計(jì)430個(gè)，其中發(fā)文10篇及以上的作者有3個(gè)。將不同發(fā)文量的作者人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表1。從表1 可知，國(guó)內(nèi)對(duì)心肌細(xì)胞增殖進(jìn)行研究的作者較多，科研隊(duì)伍比較壯大，但是這些作者的發(fā)文層次及研究力度差別較大。發(fā)文量為10 篇及以上的作者為3個(gè)，占總作者人數(shù)的0.7%。這部分人相比之下為少數(shù)，卻發(fā)表了較多的研究論文，說(shuō)明他們?cè)趯?duì)心肌細(xì)胞增殖研究中有著較強(qiáng)的生產(chǎn)能力和較多的研究成果。發(fā)文1篇或2篇的作者數(shù)量共計(jì)374位，占總作者人數(shù)的87%，說(shuō)明大多數(shù)研究者的研究成果僅為1 篇或2 篇。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)發(fā)文量為5 篇以上的作者信息，共有15 人，見(jiàn)表2。根據(jù)普萊斯定律公式，核心作者最低發(fā)文量m≈2.9，說(shuō)明這15 位作者均是相關(guān)研究領(lǐng)域的高產(chǎn)核心作者，系該領(lǐng)域的主要研究力量。通過(guò)CiteSpace繪制作者共現(xiàn)可視化圖譜，對(duì)國(guó)內(nèi)心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域現(xiàn)有的發(fā)文量和作者之間的合作關(guān)系進(jìn)行挖掘和分析，對(duì)所選數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析時(shí)，時(shí)間選擇2012—2022 年，見(jiàn)圖2。圖譜結(jié)果顯示為節(jié)點(diǎn)數(shù)為430，連線(xiàn)數(shù)為475，網(wǎng)絡(luò)密度為0.005 1。連線(xiàn)數(shù)多于節(jié)點(diǎn)數(shù)，密度相對(duì)較高，說(shuō)明國(guó)內(nèi)對(duì)該領(lǐng)域有重要貢獻(xiàn)的研究者之間存在緊密合作關(guān)系。

表1 心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域作者發(fā)文量分布情況Table 1 Distribution of papers published by authors in the field of cardiomyocyte proliferation

表2 心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域作者發(fā)文量統(tǒng)計(jì)情況(＞5 篇)Table 2 Number of papers published by authors in the field of cardiomyocyte proliferation(＞5 articles)

圖2 心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域作者共現(xiàn)可視化圖譜Figure 2 Visualization map of authors in the field of cardiomyocyte proliferation

2.3 研究機(jī)構(gòu)合作可視化分析 運(yùn)行CiteSpace軟件，分析項(xiàng)目選擇為研究機(jī)構(gòu)，余設(shè)置同作者共現(xiàn)可視化分析，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)研究機(jī)構(gòu)發(fā)文量，對(duì)排名前10位的研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行排序，見(jiàn)表3。其中，在國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖譜中發(fā)文量排名前五的機(jī)構(gòu)分別為湖北科技學(xué)院糖尿病心腦血管病變湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，發(fā)文量達(dá)到了10篇；湖北科技學(xué)院藥學(xué)院，發(fā)文量為9篇；河南中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院，發(fā)文量為7篇；河南醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校，發(fā)文量為3篇；中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門(mén)醫(yī)院，發(fā)文量為3篇。由CiteSpace所繪制的相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的共現(xiàn)圖譜，見(jiàn)圖3。所得到的國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)節(jié)點(diǎn)共有322個(gè)，連線(xiàn)共有111條，網(wǎng)絡(luò)密度為0.002 1。從圖及參數(shù)可以看出，在研究的聯(lián)系合作方面，主要局限于科研院校、醫(yī)院內(nèi)部，不同機(jī)構(gòu)間聯(lián)系程度普遍不高，缺乏合作關(guān)系，表明國(guó)內(nèi)對(duì)于心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域尚未形成科學(xué)的合作網(wǎng)絡(luò)。

表3 心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)發(fā)文量統(tǒng)計(jì)情況(前10位)Table 3 Number of papers issued by research institutions in the field of cardiomyocyte proliferation(top 10)

圖3 心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)可視化圖譜Figure 3 Visualization map of research institutions in the field of cardiomyocyte proliferation

2.4 關(guān)鍵詞

2.4.1 關(guān)鍵詞頻次統(tǒng)計(jì)分析及共現(xiàn)可視化分析 一個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的關(guān)鍵詞不僅能反映出一個(gè)學(xué)科的熱點(diǎn)，而且還能反映出一個(gè)學(xué)科的研究方向。對(duì)出現(xiàn)頻次較高(排名前十位)的關(guān)鍵詞進(jìn)行匯總，見(jiàn)表4，發(fā)現(xiàn)從2012—2022年國(guó)內(nèi)在該研究領(lǐng)域中除主題詞外出現(xiàn)頻次最高的關(guān)鍵詞為凋亡，由此可見(jiàn)，在近些年來(lái)我國(guó)學(xué)者針對(duì)心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域的研究主要圍繞細(xì)胞凋亡展開(kāi)。通過(guò)CiteSpace 軟件對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類(lèi)，得到關(guān)于國(guó)內(nèi)心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域研究的關(guān)鍵詞知識(shí)圖譜，見(jiàn)圖4。在所形成的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜中，國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)共420 個(gè)，連線(xiàn)472 條。國(guó)內(nèi)的研究形成的關(guān)鍵詞聯(lián)系較為緊密，共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分別以細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激、信號(hào)通路、干細(xì)胞等為中心展開(kāi)。

表4 心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次統(tǒng)計(jì)(前10位)Table 4 Frequency of key words in the field of cardiomyocyte proliferation(top 10)

圖4 心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域關(guān)鍵詞共現(xiàn)可視化圖譜Figure 4 Visualization map of key words in the field of cardiomyocyte proliferation

2.4.2 關(guān)鍵詞時(shí)間線(xiàn)圖譜分析 CiteSpace 中的關(guān)鍵詞時(shí)間線(xiàn)圖譜可以從時(shí)間維度上清晰地展示出某一研究的熱點(diǎn)分布、演進(jìn)以及發(fā)展趨勢(shì)，從而幫助研究者把握該研究的發(fā)展前沿。將處理過(guò)的CNKI數(shù)據(jù)導(dǎo)入CiteSpace 軟件后，數(shù)據(jù)類(lèi)型設(shè)置為突變術(shù)語(yǔ)(Burst Terms)，節(jié)點(diǎn)類(lèi)型設(shè)置為關(guān)鍵詞，按時(shí)間線(xiàn)顯示合并后得到突變?cè)~共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜，最后在生成的頁(yè)面設(shè)置為時(shí)間線(xiàn)視圖(timeline)模式顯示，最終得到關(guān)鍵詞時(shí)間線(xiàn)圖譜，見(jiàn)圖5。如圖所示，在左側(cè)為每一個(gè)聚類(lèi)所包含的關(guān)鍵詞，以及每一個(gè)關(guān)鍵詞的發(fā)展變化；圖的右側(cè)為聚類(lèi)的類(lèi)別，形成聚類(lèi)標(biāo)簽。在關(guān)鍵詞演進(jìn)過(guò)程中分為心臟、心肌損傷、高糖、增殖、心肌梗死、細(xì)胞凋亡、心臟再生、心肌肥大、h9c2、心肌分化、ampk，共十一個(gè)聚類(lèi)。

圖5 心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域關(guān)鍵詞時(shí)間線(xiàn)圖譜Figure 5 Timeline map of key words in the field of cardiomyocyte proliferation

2.4.3 關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖譜分析 關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖表示研究在時(shí)間維度上的演進(jìn)圖，圖中節(jié)點(diǎn)間的連線(xiàn)代表關(guān)鍵詞之間的關(guān)系，可以看到每個(gè)時(shí)間段內(nèi)的研究熱點(diǎn)，從而分析研究熱點(diǎn)的變化趨勢(shì)。在關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜的基礎(chǔ)上，形成2012—2022年心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域研究熱點(diǎn)時(shí)區(qū)圖，見(jiàn)圖6。如圖所示，在2012-2014年，相關(guān)研究文獻(xiàn)較多，熱點(diǎn)也較多，主要是心肌梗死、細(xì)胞凋亡、心力衰竭、自噬、炎癥、組織工程等。2015—2018 年，這個(gè)時(shí)間段多關(guān)注脂多糖、膿毒癥、心肌再生。最后是2019—2022年，對(duì)血管生成、發(fā)病機(jī)制、代謝組學(xué)等關(guān)注增加。

圖6 心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖譜Figure 6 Time zone map of key words in the field of cardiomyocyte proliferation

3 討論

既往研究認(rèn)為心肌細(xì)胞是一種終末分化細(xì)胞，已經(jīng)完全退出細(xì)胞周期，其不可增殖性一直是困擾臨床治療的難點(diǎn)[3-5]。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，心肌細(xì)胞保留著部分增殖能力，并非完全是終末分化細(xì)胞[6-7]。尋求誘導(dǎo)心肌細(xì)胞增殖的方法及機(jī)制，增加健全心肌細(xì)胞的數(shù)目，促進(jìn)心肌再生，對(duì)臨床治療冠心病及各種心肌疾病造成的心肌細(xì)胞丟失、改善臨床預(yù)后有著重要的意義。美國(guó)德雷塞爾大學(xué)計(jì)算機(jī)與情報(bào)學(xué)陳超美教授于2004 年利用Java 語(yǔ)言信息可視化軟件開(kāi)發(fā)的CiteSpace系統(tǒng)，是以科學(xué)知識(shí)圖譜方式呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)、規(guī)律和分布的重要工具[8-9]。利用CiteSpace軟件可以對(duì)某一領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、研究趨勢(shì)和研究前沿進(jìn)行歸納探討。因此，本研究基于CNKI檢索平臺(tái)，繪制心肌細(xì)胞增殖相關(guān)研究的知識(shí)圖譜，旨在掌握其研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)。

一批優(yōu)秀的研究者在心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域做了大量杰出工作。鮑翠玉等一直致力于心肌細(xì)胞脂毒性損傷模型的建立，研究紅景天苷、鞣花酸、和厚樸酚等物質(zhì)對(duì)心肌細(xì)胞脂毒性損傷的保護(hù)作用，在組織學(xué)水平研究心肌細(xì)胞凋亡及增殖情況，并探索其分子機(jī)制[10-11]。田振軍共發(fā)文13篇，發(fā)文頻率高、研究密度較大，主要利用激光共聚焦、流式細(xì)胞術(shù)等實(shí)驗(yàn)方法觀(guān)察分析運(yùn)動(dòng)方式及骨髓干細(xì)胞動(dòng)員對(duì)心肌細(xì)胞增殖的影響[12-14]。同時(shí)，國(guó)內(nèi)對(duì)該領(lǐng)域有重要貢獻(xiàn)的研究者之間存在一定的合作關(guān)系，且交流程度相對(duì)較高，形成了分別以鮑翠玉、李晶、劉濤和周宇，以及謝世陽(yáng)、崔琳、朱明軍、王幼平和王新陸為成員的兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)。但對(duì)心肌細(xì)胞增殖研究的作者發(fā)文層次差別較大，僅有少數(shù)的研究者對(duì)心肌細(xì)胞增殖研究從多方面進(jìn)行深入地探討和研究，而多數(shù)的研究者僅限于對(duì)某一方面進(jìn)行單次研究，沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)的深入探討和多方面研究，對(duì)該領(lǐng)域的研究不夠深入。

通過(guò)對(duì)各科研單位和它們的合作關(guān)系的分析，可以全面地反映國(guó)內(nèi)在心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域中各科研單位的科研實(shí)力和科研機(jī)構(gòu)間的耦合效應(yīng)。國(guó)內(nèi)對(duì)心肌細(xì)胞增殖進(jìn)行研究的機(jī)構(gòu)較多，但是這些機(jī)構(gòu)的發(fā)文層次參差不齊，研究力度差別較大。發(fā)文量為10篇及以上的機(jī)構(gòu)為僅有1 個(gè)，系湖北科技學(xué)院糖尿病心腦血管病變湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，其余機(jī)構(gòu)均在10篇及以下。此外，在研究的聯(lián)系合作方面，局限于科研院校、醫(yī)院內(nèi)部，不同研究機(jī)構(gòu)之間的交流合作較少，呈現(xiàn)獨(dú)立分布的特征。

心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域的研究特點(diǎn)突出，不斷獲得拓展和延伸。該領(lǐng)域出現(xiàn)頻次較高的關(guān)鍵詞有心肌細(xì)胞、凋亡、增殖、心肌梗死等。出現(xiàn)頻次最高的關(guān)鍵詞為凋亡，由此可見(jiàn)在近些年來(lái)，我國(guó)學(xué)者針對(duì)心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域的研究主要圍繞細(xì)胞凋亡展開(kāi)，體現(xiàn)了該領(lǐng)域研究鮮明的中心性。在關(guān)鍵詞時(shí)間線(xiàn)圖譜中，細(xì)胞凋亡、細(xì)胞增殖、心肌分化、信號(hào)通路等詞位于時(shí)間軸最前端，說(shuō)明該領(lǐng)域是基于這些關(guān)鍵詞開(kāi)始探究，這些關(guān)鍵詞的本質(zhì)也決定了其作為中心關(guān)鍵詞而被學(xué)者們研究。關(guān)鍵詞聚類(lèi)標(biāo)簽在演進(jìn)過(guò)程中分為心臟、心肌損傷、高糖、增殖、心肌梗死、細(xì)胞凋亡、心臟再生、心肌肥大、h9c2、心肌分化、ampk 共十一個(gè)聚類(lèi)。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域研究的主要演進(jìn)趨勢(shì)首先為心肌梗死、血管新生、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞分化的研究；其次轉(zhuǎn)向了微環(huán)境、心肌肥大、組織工程等方面，最后是保護(hù)機(jī)制、心肌修復(fù)、細(xì)胞歸巢、血管生成等方面。此外，關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖譜時(shí)間序列按照從遠(yuǎn)到近的順序進(jìn)行排列，進(jìn)而通過(guò)調(diào)整美化得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)時(shí)區(qū)圖，能夠清晰地展示時(shí)間維度上研究熱點(diǎn)主題的研究過(guò)程。在關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖譜中，相關(guān)研究文獻(xiàn)在2012—2014年較多，熱點(diǎn)也較多。2015—2018年，該時(shí)期更多關(guān)注脂多糖、膿毒癥、心肌再生。最后是2019—2022 年，對(duì)血管生成、發(fā)病機(jī)制、實(shí)驗(yàn)研究、代謝組學(xué)等關(guān)注增加。結(jié)合關(guān)鍵詞時(shí)間線(xiàn)圖譜及時(shí)區(qū)圖譜，該研究領(lǐng)域已經(jīng)形成一定規(guī)模，研究方向逐漸多元化，心肌細(xì)胞增殖研究的重心從前期的心肌細(xì)胞轉(zhuǎn)向了血管生成，心肌細(xì)胞增殖領(lǐng)域的熱點(diǎn)隨著時(shí)間遷移越來(lái)越細(xì)節(jié)化。血管生成是由原有的毛細(xì)血管或毛細(xì)血管后靜脈經(jīng)內(nèi)皮細(xì)胞的遷移、增殖，最終形成新生血管的過(guò)程[15-16]。一方面，促進(jìn)血管生成可以在心肌梗死等缺血性疾病中提高供血供氧的能力，減少心肌細(xì)胞凋亡和心肌纖維化，保留更多的心臟功能；另一方面，促進(jìn)血管生成可以促進(jìn)心肌細(xì)胞的增殖，補(bǔ)充病理?xiàng)l件下丟失的心肌細(xì)胞，恢復(fù)部分心功能[17]。因此，血管生成在心肌細(xì)胞增殖的過(guò)程中起著非常重要的作用。

綜上所述，本研究反映近十年心肌細(xì)胞增殖研究領(lǐng)域的發(fā)展情況。在研究力量方面，需要加強(qiáng)跨地區(qū)研究機(jī)構(gòu)間的合作，不同科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)院科研團(tuán)隊(duì)之間的交流，提高研究成果的整體質(zhì)量，通過(guò)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)促使研究進(jìn)一步深入。同時(shí)，在研究趨勢(shì)上，需要加強(qiáng)不同科研團(tuán)隊(duì)、研究機(jī)構(gòu)之間多學(xué)科融合的綜合化研究，深入研究心肌細(xì)胞增殖的機(jī)制，挖掘誘導(dǎo)心肌細(xì)胞增殖的方法，以實(shí)現(xiàn)維持心肌細(xì)胞的數(shù)目穩(wěn)定的目標(biāo)。