曹明楠，王莉，趙志剛

(1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院藥學(xué)部，北京 100070；2.北京大學(xué)國際醫(yī)院藥劑科，北京 102206)

衰老的四大交叉通路包括免疫、代謝、肝功能不全及腎功能不全[1]。自然衰老與免疫系統(tǒng)功能逐步退化密切相關(guān)，被稱為免疫衰老或衰老免疫重塑，是衰老的標(biāo)志[2-3]，特指先天性和適應(yīng)性免疫以物種非特異性方式顯示出隨著年齡的增長而降低的跡象[4-5]。免疫降低導(dǎo)致老年人對傳染病和癌癥的敏感性增加，對預(yù)防接種反應(yīng)降低(減少)，并且促進(jìn)部分自身免疫性疾病和退行性疾病發(fā)生發(fā)展[6-11]。

總體來說，巨噬細(xì)胞參與衰老細(xì)胞的免疫監(jiān)視[12]。近年來有關(guān)巨噬細(xì)胞與衰老的文獻(xiàn)量逐年增加，但研究方向及研究熱點尚不清晰。筆者在本研究采用文獻(xiàn)計量學(xué)方法策略，對檢索文獻(xiàn)進(jìn)行可視化系統(tǒng)分析，總結(jié)相關(guān)研究發(fā)文數(shù)量和發(fā)文期刊情況，梳理核心機(jī)構(gòu)及作者，助力相關(guān)學(xué)者掌握領(lǐng)域熱點與趨勢，拓寬研究思路，尋求合作團(tuán)隊，定位目標(biāo)期刊，并進(jìn)一步分析巨噬細(xì)胞作為抗衰老靶標(biāo)的潛力。

1 資料與方法

1.1檢索策略 為聚焦選題，筆者合并Pubmed數(shù)據(jù)庫中有關(guān)巨噬細(xì)胞與衰老的MeSH詞匯，得到檢索關(guān)鍵詞“macrophage”和“aging or senescence”。之后選取“Web of Science核心合集”，采用標(biāo)題檢索，索引=SCI-Expanded，時間跨度選擇所有年份，共得到文獻(xiàn)774篇。后排除文件類型：(Editorial Material or Letter，Book Chapter or Review，Proceedings Paper，Correction，Note or Meeting Abstract，Early Access)，精煉到了重點分析論著素材428篇。所有符合條件的文章的完整記錄和引用的參考文獻(xiàn)、引文報告以及國家、機(jī)構(gòu)、作者、期刊等信息，均于2021年3月12日獲取并截圖留存。關(guān)于文章所屬國家，Web of Science會給論著中所有作者所屬機(jī)構(gòu)所在國家均記1分。因此，合計國家發(fā)文量，總數(shù)可能超過檢索文獻(xiàn)總量。

1.2引文爆發(fā)分析 在JAVA支持下，利用CiteSpace(5.5.R2)檢測所有符合條件文章的引文爆發(fā)情況，設(shè)置“Time Slice”=1 year，得出前十最強(qiáng)爆發(fā)參考文獻(xiàn)。

1.3發(fā)文量及國家間合作關(guān)系分析 Excel分析歷年發(fā)文總量，利用在線軟件Bibliometric.com通過創(chuàng)建期刊和作者的總引用和平均引用描繪國家之間的合作現(xiàn)狀。在合作關(guān)系分析中，一篇論著中出現(xiàn)兩個或兩個以上國家的機(jī)構(gòu)時，可視為這些國家(機(jī)構(gòu))之間有科研合作關(guān)系；而國家貢獻(xiàn)的計算方法，通常與Web of Science一致，采用論著中全部作者的所屬機(jī)構(gòu)所在國家均記為1分的方式[13]。

1.4關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析 利用VOSviewer(1.6.15)軟件抽取“關(guān)鍵詞”字段信息，統(tǒng)計關(guān)鍵詞頻次，聚類分析，繪制關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖，后進(jìn)行出現(xiàn)時間的可視化分析。設(shè)置參數(shù)如下：限定關(guān)鍵字出現(xiàn)的最小次數(shù)為7，2113個關(guān)鍵詞中95個符合要求。

2 結(jié)果

2.1發(fā)文年代分布及國家間合作關(guān)系 圖1顯示了1970—2021年有關(guān)巨噬細(xì)胞與衰老的年度出版物總量。第一篇論文于1970年發(fā)表，最高產(chǎn)年份是2020年，共37條記錄，占總量的8.64%。整體上，相關(guān)研究論著較少，直到2009年，年產(chǎn)量才超過10篇。表1為該領(lǐng)域發(fā)文量排名前5的國家、機(jī)構(gòu)和作者。圖2為國家間合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)?？傮w上，發(fā)文量呈穩(wěn)定上升模式，發(fā)文量前5的國家分別為美國、日本、中華人民共和國、英國及西班牙。美國發(fā)文量顯著領(lǐng)先于其他國家，文章總數(shù)超過總發(fā)文量的40%，高產(chǎn)機(jī)構(gòu)有4所均位于美國，且美國與其他國家合作最為密切。另外，第一篇相關(guān)文章由英國在讀博士生發(fā)表，也提示著英國學(xué)者在該研究領(lǐng)域的開拓作用，且英國學(xué)者發(fā)表文章雖然數(shù)量不夠突出，但平均被引率極高，遙遙領(lǐng)先于其他國家，也彰顯其學(xué)術(shù)影響力。西班牙發(fā)文h指數(shù)位居第2，僅次于美國，發(fā)文最多的機(jī)構(gòu)Complutense University of Madrid來自西班牙，發(fā)文量最多的作者M(jìn)onica De la Fuente來自于上述機(jī)構(gòu)，故西班牙在該領(lǐng)域也具有不容忽視的學(xué)術(shù)地位。中國是列表中唯一一個發(fā)展中國家，發(fā)文量尚佳，但在國際合作、h指數(shù)及被引率方面仍需進(jìn)一步提高。排名前5位高產(chǎn)作者，3位作者Stanislava Stanojevic、Vesna Vujic及Mirjana Dimitrijevic均來自塞爾維亞。

表1 有關(guān)巨噬細(xì)胞與衰老發(fā)文量前5的國家、機(jī)構(gòu)及作者

圖1 有關(guān)巨噬細(xì)胞與衰老的年發(fā)文量

2.2相關(guān)研究發(fā)表期刊 期刊引文報告(Journal Citation Report，JCR)概述了指定期刊在學(xué)術(shù)交流網(wǎng)絡(luò)中的地位，常用衡量標(biāo)準(zhǔn)包括影響因子(impact factor，IF)、類別(category)、排名等級(rank)和Q區(qū)分布(quartile)。428篇文章發(fā)表在241種期刊上。表2按發(fā)文量排序，列出了有關(guān)巨噬細(xì)胞與衰老的十大期刊?！禡echanisms of Ageing and Development》以24條記錄排名第一，占5.61%，且具有最高h(yuǎn)指數(shù)，為15；接下來是《Journal of Immunology》與《Experimental Gerontology》。其中，影響因子最高的雜志為《Aging Cell》，IF為7.238。前10名期刊分布在三大類：老年醫(yī)學(xué)、免疫學(xué)以及多學(xué)科科學(xué)。

表2 有關(guān)巨噬細(xì)胞與衰老發(fā)文量的前10雜志

2.3引文爆發(fā) 引文爆發(fā)指在一定時期內(nèi)頻繁被引用的文章。表3展示了前10篇最強(qiáng)爆發(fā)引文。MAHBUB等[14]于2012年發(fā)表的《Advanced age impairs macrophage polarization》取得了最強(qiáng)引文強(qiáng)度(5.56)。DAVILA等[15]于1990年發(fā)表的《Interfer-ongamma-induced priming for secretion of superoxide anion and tumor necrosis factor-alpha declines in macrophages from aged rats》爆發(fā)持續(xù)時間最長。WYNN等[16]于2013年在《Nature》上發(fā)表的文章《Macrophage biology in development，homeostasis and disease》總結(jié)概括了當(dāng)前有關(guān)巨噬細(xì)胞在疾病發(fā)生發(fā)展中的作用，是相關(guān)研究領(lǐng)域?qū)W者必讀文章。

2.4關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) 圖3顯示了有關(guān)巨噬細(xì)胞與衰老文章排名前95的關(guān)鍵詞共現(xiàn)可視化分析結(jié)果。將該結(jié)果分為6個聚類，均以半透明背景標(biāo)記，從紅色、綠色、藍(lán)色、黃色、紫色到深藍(lán)。第一組研究主要圍繞免疫衰老中的細(xì)胞因子產(chǎn)生及釋放，除檢索關(guān)鍵詞外，“gene expresision”(freq=27)、“cytokines”(freq=20)最常出現(xiàn)，而“immunosenescence”(avg.pub.year=2014)最晚出現(xiàn)；聚類Ⅱ主要圍繞免疫活化中巨噬細(xì)胞極化，“inflammation”(freq=86)，“activation”(freq=79)，“polarization”(freq=45)最常出現(xiàn)，且“polarization”(avg.pub.year=2018)亦為最晚出現(xiàn)關(guān)鍵詞；聚類Ⅲ主要討論氧化應(yīng)激相關(guān)細(xì)胞死亡，包括凋亡與自噬等，“expression”(freq=76)、“oxidative stress”(freq=24)為最常出現(xiàn)關(guān)鍵詞，“autophagy”(avg.pub.year=2018)為最晚出現(xiàn)關(guān)鍵詞；聚類Ⅳ主要研究巨噬細(xì)胞在衰老中的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制，“phagocytosis”(freq=21)最常出現(xiàn)，“mechanisms”(avg.pub.year=2011)最晚出現(xiàn)；聚類Ⅴ主要內(nèi)容為腦及神經(jīng)損傷中巨噬細(xì)胞的替代激活途徑，“receptor”(freq=18)最常出現(xiàn)，“migration”(avg.pub.year=2018)最晚出現(xiàn)；聚類Ⅵ主要探討肺纖維化中的作用，“cells”(freq=59)最常出現(xiàn)，“fibrosis”(avg.pub.year=2018)最晚出現(xiàn)。

圖3 有關(guān)巨噬細(xì)胞與衰老的關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

3 討論

筆者在本文運用文獻(xiàn)計量學(xué)方法，對巨噬細(xì)胞在衰老中的免疫效應(yīng)相關(guān)研究的全球發(fā)文趨勢和研究熱點進(jìn)行了定量、直觀的分析。通過分析可知，美國在醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)研究方面似乎有著優(yōu)越條件，包括充足的資金、先進(jìn)的設(shè)備、專業(yè)的研究人員(機(jī)構(gòu))以及成熟的國際間合作經(jīng)驗。然而，近年來發(fā)展中國家，特別是中國和塞爾維亞，因相關(guān)基金政策和學(xué)術(shù)環(huán)境的變化，對相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)研究的支持增加，成為兩個重要的參與者。

收錄有關(guān)巨噬細(xì)胞與衰老的期刊包括專業(yè)期刊如《Mechanisms of Ageing and Development》《Journal of Immunology》《Experimental Gerontology》等；也包括受眾更加廣泛的綜合性期刊如《PLoS One》《Scientific Reports》等。所有雜志在所處領(lǐng)域均為Q1或Q2，提示相關(guān)研究領(lǐng)域目前得到了廣泛的關(guān)注。需要注意的是，《Aging-US》期刊目前被中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報分區(qū)表列為中風(fēng)險國際期刊預(yù)警名單(試行)。期刊預(yù)警不應(yīng)作為文獻(xiàn)評價指標(biāo)，更不應(yīng)該否定相關(guān)研究成果，但相關(guān)學(xué)者應(yīng)批判性閱讀有關(guān)論文，并謹(jǐn)慎選擇預(yù)警期刊作為成果發(fā)表平臺。

梳理爆發(fā)引文和關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類，可得出研究領(lǐng)域的聚焦熱點，并可描繪研究發(fā)展趨勢[17]。通過綜合分析爆發(fā)引文和關(guān)鍵詞，筆者發(fā)現(xiàn)衰老對巨噬細(xì)胞極化產(chǎn)生廣泛影響(cluster II)。響應(yīng)于微環(huán)境信號，巨噬細(xì)胞將主要經(jīng)歷M1和M2兩種極化狀態(tài)激活[18-19]。鑒于最近有關(guān)巨噬細(xì)胞功能和免疫相關(guān)配體數(shù)目增加的研究，亦有學(xué)者認(rèn)為需要重新定義巨噬細(xì)胞極化亞群(burst 10)[20]。梳理爆發(fā)引文不難發(fā)現(xiàn)，衰老對不同組織中巨噬細(xì)胞的影響不同。例如根據(jù)MAHBUB等[14]的研究，老年鼠對脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)刺激應(yīng)答方面，粘附脾巨噬細(xì)胞而非骨髓來源的巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出異常的免疫抑制反應(yīng)(burst 7)。除此，在腹膜腔和淋巴結(jié)中觀察到不同于脾臟和骨髓來源的巨噬細(xì)胞亞群(burst 6)[8]。盡管M2巨噬細(xì)胞是老年小鼠脾臟和骨髓中的主要亞群，但淋巴結(jié)和腹膜巨噬細(xì)胞似乎代表了中間巨噬細(xì)胞(M3)或共表達(dá)高水平M1和M2標(biāo)記分子的過渡細(xì)胞[21]。

此外，巨噬細(xì)胞通過調(diào)節(jié)包括代謝和神經(jīng)連通性在內(nèi)的各種活動、損傷監(jiān)測來調(diào)節(jié)體內(nèi)平衡，維持功能穩(wěn)態(tài)(cluster Ⅲ)[22]。因此，持續(xù)性衰老刺激可導(dǎo)致巨噬細(xì)胞功能障礙，從而引起多種年齡相關(guān)疾病(burst 9)[16]。例如，小膠質(zhì)細(xì)胞應(yīng)對損傷具有神經(jīng)保護(hù)作用，如促進(jìn)視網(wǎng)膜祖細(xì)胞增殖以及成人感覺神經(jīng)元再生。巨噬細(xì)胞功能障礙將引起神經(jīng)元模式改變，從而誘發(fā)神經(jīng)退行性疾病(cluster V)[23]。衰老損害小鼠肺泡巨噬細(xì)胞吞噬作用并增加流感誘導(dǎo)的死亡率[24]，而運動可能抵消衰老造成的影響(cluster V)[25]。骨中的巨噬細(xì)胞與破骨細(xì)胞相互協(xié)作，維持骨再建與造血作用，衰老導(dǎo)致的巨噬細(xì)胞損傷會引起骨質(zhì)疏松、骨硬化癥或白血病[16，26-27]；心血管中的巨噬細(xì)胞與年齡相關(guān)動脈硬化相關(guān)[28]；而肝中的Kupffer細(xì)胞在脂質(zhì)代謝和肝解毒中無可替代，缺失或功能障礙參與纖維化進(jìn)展[29-30]；乳腺及胰腺中的巨噬細(xì)胞與組織分枝化形態(tài)發(fā)生相關(guān)，故參與腫瘤的發(fā)生及轉(zhuǎn)移[16，31]；脂肪組織中的巨噬細(xì)胞則與脂肪代謝、脂肪生成相關(guān)，巨噬細(xì)胞老化參與代謝障礙性肥胖及糖尿病[16，32]。

最后，腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞作為腫瘤治療靶點已用于臨床治療(cluster I，IV)。集落刺激因子1(colony-stimutating factor 1，CSF1)是參與組織巨噬細(xì)胞招募和活化的關(guān)鍵細(xì)胞因子，Pexidartinib(PLX3397)是集落刺激因子1受體(CSF-1R)的抑制劑，可以穿透血腦屏障，于2019被美國食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)用于治療腱鞘巨細(xì)胞瘤[33-34]。雖然巨噬細(xì)胞或相關(guān)信號暫時未能用于抗衰老治療，但一些研究已經(jīng)提示其具有逆轉(zhuǎn)衰老或部分衰老表型功能。例如，DAVILA等[15]發(fā)現(xiàn)移植幼齡鼠垂體，可以逆轉(zhuǎn)老年鼠對干擾素γ免疫應(yīng)答降低的現(xiàn)象(burst 1)；MAHBUB等[14]研究表明，老化的微環(huán)境，而非巨噬細(xì)胞本身，是衰老鼠脾來源巨噬細(xì)胞免疫抑制的原因，也是潛在的干預(yù)靶標(biāo)(burst 7)；JACKAMAN等[35]則成功以IL-2-/抗-CD40抗體靶向巨噬細(xì)胞可提高衰老宿主的先天和T細(xì)胞免疫力(burst 8)；MINHAS等[36]研究表明，衰老巨噬細(xì)胞中從頭煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+)生成的增加恢復(fù)了氧化磷酸化和穩(wěn)態(tài)免疫反應(yīng)；THEVARANJAN等[37]則發(fā)現(xiàn)腫瘤壞死因子(TNF)(cluster I)抑制劑可逆轉(zhuǎn)與年齡相關(guān)的微生物群變化。進(jìn)一步深入研究相關(guān)干預(yù)措施的作用和機(jī)制是未來研究的重點及趨勢。

本研究檢索、歸納并梳理了過去50多年有關(guān)巨噬細(xì)胞與衰老的全部發(fā)文量和刊載情況，并通過文獻(xiàn)計量及可視化手段，對關(guān)鍵詞與爆發(fā)引文進(jìn)行分析。無論是對協(xié)助相關(guān)研究者們快速掌握該領(lǐng)域知識結(jié)構(gòu)、研究熱點和發(fā)展趨勢，亦或是對論文定位、尋求交流合作等均有幫助。