[摘要]誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是近年來(lái)干細(xì)胞研究的焦點(diǎn)，本文基于pubmed數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)對(duì)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的文獻(xiàn)檢索，利用TDA及spass軟件，對(duì)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的文獻(xiàn)進(jìn)行年代分布、重要來(lái)源期刊、多產(chǎn)作者及研究熱點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)分析，旨在探討ips的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展態(tài)勢(shì)。

[關(guān)鍵詞]誘導(dǎo)多能干細(xì)胞；ipsCell；文獻(xiàn)計(jì)量；共詞；因子分析；聚類分析；多維分析

[中圖分類號(hào)]G350 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1008-0821(2011)02-0070-04

近幾十年來(lái)，干細(xì)胞一直是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，自2006年日本科學(xué)家Yamanaka等人發(fā)表《Induction ofpluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblastcultures by defined factors》一文，取得了細(xì)胞重編程研究中重大的突破，成功獲得了具有胚胎干細(xì)胞特性的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cell，iPScell)。隨著iPScell的研究進(jìn)展，進(jìn)一步將干細(xì)胞研究推向了生物醫(yī)藥領(lǐng)域的前沿，其學(xué)術(shù)論文也快速持續(xù)增長(zhǎng)。2008年iPS技術(shù)入選《科學(xué)》雜志年度十大科技突破，并名列榜首。iPS技術(shù)無(wú)疑是最近兩年干細(xì)胞研究所取得的最為突出的成果。

筆者利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法，即基于數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的定量分析方法，對(duì)2006年至今發(fā)表的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，旨在探討ips的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展態(tài)勢(shì)。

1. 材料與方法

本文分析數(shù)據(jù)來(lái)源于Pubmed數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索式：(“In-dueed Pluripotent Stem cell”O(jiān)R ips cell OR iPSCs)，檢索時(shí)間2006年——至今，檢索結(jié)果1301條記錄，采用湯姆森數(shù)據(jù)分析器(TDA)，將獲得的文獻(xiàn)按發(fā)表時(shí)間、國(guó)別、來(lái)源期刊、多產(chǎn)作者進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并且利用社會(huì)科學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件包(spss)對(duì)其關(guān)鍵詞作共詞分析，分析其代表的學(xué)科主題的結(jié)構(gòu)或變化。

2. 結(jié)果與分析

2.1 多產(chǎn)作者及其國(guó)家＼機(jī)構(gòu)分布

共有14位作者發(fā)表10篇以上的iPSCell相關(guān)文獻(xiàn)，他們是該領(lǐng)域的多產(chǎn)作者，也是最活躍的研究者。這些作者來(lái)自日本、美國(guó)、德國(guó)、中國(guó)4個(gè)國(guó)家和地區(qū)(圖1)，共發(fā)表文獻(xiàn)230篇，占全部文獻(xiàn)的18％。其中日本3位作者都來(lái)自日本誘導(dǎo)多能干細(xì)胞研究應(yīng)用中心(GiRA)，是iPS-Cell的研究主力軍，美國(guó)在此研究領(lǐng)域也取得了不可小覷的成果，發(fā)文量遠(yuǎn)超日本。中國(guó)也有兩位研究者在此領(lǐng)域有所研究突破。

2.2 主題詞共詞矩陣分析

對(duì)抽取的1301篇文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞，按出現(xiàn)頻次由高至低排序，本文將頻次達(dá)到30的前76個(gè)關(guān)鍵詞作為表征當(dāng)前誘導(dǎo)多能干細(xì)胞研究熱點(diǎn)的標(biāo)志，并按照共詞分析統(tǒng)計(jì)它們?cè)谕黄墨I(xiàn)中出現(xiàn)的次數(shù)，形成一個(gè)76×76的共詞矩陣。

在共詞分析中，以SPSS軟件作為統(tǒng)計(jì)分析的工具，首先，需要驗(yàn)證樣本數(shù)據(jù)類型，通過(guò)驗(yàn)證，相關(guān)矩陣數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布和均勻分布?；诖?，接下來(lái)采用與數(shù)據(jù)類型相適應(yīng)的多元統(tǒng)計(jì)分析——因子分析、聚類分析和多維尺度分析。

2.2.1 因子分析

因子分析的目標(biāo)是用盡可能少的因子去描述眾多的指標(biāo)或因素之間的聯(lián)系，因子分析中，需要先根據(jù)相關(guān)性將共詞矩陣轉(zhuǎn)化為相似系數(shù)矩陣，由此消除由共詞頻次差異所帶來(lái)的影響。在相似系數(shù)矩陣的基礎(chǔ)上，利用主成分法(Principal Components)、斜交旋轉(zhuǎn)進(jìn)行因子分析。

結(jié)果顯示有4個(gè)因子(表1)被提取，其累計(jì)方差解釋貢獻(xiàn)率為96.254％，也就是說(shuō)，將76個(gè)關(guān)鍵詞分為4個(gè)類別，就可以解釋國(guó)際iPS Cell研究領(lǐng)域96.254％的信息。其中，前2個(gè)因子解釋的方差比例較高，分別達(dá)到81.007％、11.339％，累計(jì)方差解釋貢獻(xiàn)率約為92.346％，這是國(guó)內(nèi)外iPS Cell研究的兩個(gè)重要領(lǐng)域。

2.2.2 聚類分析

聚類分析是根據(jù)研究對(duì)象的多個(gè)變量指標(biāo)，具體找出一些能夠測(cè)度這些變量指標(biāo)之間相似程度的統(tǒng)計(jì)量，以這些統(tǒng)計(jì)量為劃分依據(jù)，把相似程度較高的變量聚合為一類。聚類分析中，采用系統(tǒng)聚類(HierarchicalCluster)方法。

聚類樹狀圖(圖2)結(jié)果顯示，總共把這76個(gè)主題類分為4大類，結(jié)合因子分析，因子提取結(jié)果產(chǎn)生4個(gè)公共因子，根據(jù)因子載荷系數(shù)大于0.5對(duì)命名才有幫助的原則，4個(gè)主題大類可命名為(1)體細(xì)胞重編程；(2)篩選和鑒定；(3)轉(zhuǎn)錄因子；(4)應(yīng)用。

2.2.3 多維尺度分析

多維尺度分析試圖通過(guò)測(cè)定事物或觀測(cè)量之間的距離來(lái)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其顯示結(jié)果更加直觀和形象，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的信息要求較低。鑒于此，利用spss軟件的多維尺度分析功能(multidimensional scale，proxcal)，對(duì)共詞相似性矩陣進(jìn)行分析，得到可視化分布圖。

結(jié)果中對(duì)關(guān)鍵詞的特點(diǎn)及分布進(jìn)行分析比較，可以發(fā)現(xiàn)76個(gè)關(guān)鍵詞大體集中在了兩個(gè)區(qū)域，多維尺度分析結(jié)果比較客觀、清晰地反映出iPSCell研究主要是沿著體細(xì)胞重編程及篩選和鑒定兩個(gè)維度發(fā)展，這一結(jié)果與因子分析和聚類分析的結(jié)果也是基本吻合的(圖3)。

3. 討論

3.1 iPS細(xì)胞成為干細(xì)胞領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究

iPS細(xì)胞的研究論文最早發(fā)表于2006年，近三年來(lái)該領(lǐng)域的研究論文數(shù)量增長(zhǎng)明顯。從各年度文獻(xiàn)量的分布上看，2007年開始進(jìn)入極速增長(zhǎng)期，并且在日本及歐美發(fā)達(dá)國(guó)家研究成果居多，如日本研究組的Yamanaka s和Taka-hashi K，美國(guó)哈佛大學(xué)的Hochedlinger K。

3.2 iPS細(xì)胞文獻(xiàn)期刊的分布相對(duì)集中

IPS細(xì)胞文獻(xiàn)在10種期刊中發(fā)表的文獻(xiàn)占了總量的30％以上，載文量居前的期刊影響因子都比較高，主要集中在nature cell等高影響因子的期刊，此類期刊都是干細(xì)胞研究文獻(xiàn)的重要核心期刊，刊載iPS細(xì)胞文獻(xiàn)的多少客觀上反映了該期刊對(duì)某一學(xué)科或領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)注程度，比如其中最早刊登ips Cell一文的期刊就是《CELL》。

3.3 中國(guó)研究iPS細(xì)胞成果累累

從文獻(xiàn)發(fā)文，近年中國(guó)在此領(lǐng)域的研究成果斐然，通過(guò)高產(chǎn)作者文獻(xiàn)分析，中國(guó)出現(xiàn)了中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院裴端卿帶領(lǐng)的研究小組、上海生命科學(xué)研究院生化細(xì)胞所的肖磊研究團(tuán)隊(duì)。裴端清最早做出了mouse的ips，而上海生科院的肖磊最早做出了人的iPS，兩個(gè)課題組的研究成果均發(fā)表在國(guó)內(nèi)的cell Research上。2009年12月24日發(fā)表在世界干細(xì)胞權(quán)威雜志《Cell Stem Cell》上一文，顯示裴端卿帶領(lǐng)的研究小組發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)過(guò)程中添加維生素C可使iPS誘導(dǎo)效率提高10倍，此發(fā)現(xiàn)推動(dòng)體細(xì)胞進(jìn)入重編程狀態(tài)。

3.4 ips細(xì)胞研究的持續(xù)發(fā)展

從主題分析可以清楚了解到，iPs細(xì)胞所使用的轉(zhuǎn)錄因子正是來(lái)源于ES細(xì)胞長(zhǎng)期研究的積淀，并且在此研究中呈現(xiàn)四大方面：一是體細(xì)胞重編程，包括體細(xì)胞核移植、細(xì)胞融合、體外培養(yǎng)和轉(zhuǎn)錄因子誘導(dǎo)；二是iPS細(xì)胞相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子，即利用不同轉(zhuǎn)錄因子的排列組合來(lái)生成ips細(xì)胞；三是iPS細(xì)胞的篩選和鑒定，如篩選iPS細(xì)胞的研究工具，以及如何提高篩選的效率等；四是iPs細(xì)胞的應(yīng)用，除了在大鼠小鼠上試驗(yàn)成功外，目前已應(yīng)用到人類，如應(yīng)用人類iPS細(xì)胞成功培養(yǎng)出血小板等。從聚類分析圖中顯示2007年以來(lái)，對(duì)iPS細(xì)胞的研究?jī)?nèi)容更加豐富，研究主題間的交叉、融合的趨勢(shì)比較明顯，這表明iPs細(xì)胞研究的內(nèi)容不斷深化，涉及到的主題更加全面，研究和關(guān)注度呈爆炸式增長(zhǎng)。體細(xì)胞重編程、去分化和多潛能干細(xì)胞來(lái)源等一系列熱點(diǎn)問(wèn)題成為干細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)等研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。

通過(guò)上述統(tǒng)計(jì)分析可知自iPS細(xì)胞成功發(fā)現(xiàn)以來(lái)，其相關(guān)文獻(xiàn)量不斷增加，以美國(guó)為首的歐美國(guó)家在該領(lǐng)域的研究較多。通過(guò)googel趨勢(shì)搜索也能印證，2007年以來(lái)，iPS Cell成為各國(guó)研究者關(guān)注和研究的熱點(diǎn)，本文提出的重要來(lái)源期刊、多產(chǎn)作者、相關(guān)研究機(jī)構(gòu)、研究熱點(diǎn)等將對(duì)研究人員全局性了解國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究態(tài)勢(shì)有一定幫助和參考。

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