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糖尿病潰瘍(diabetic ulcer,DU)是極具代表性的慢性難愈性潰瘍,其高致殘和致死率嚴(yán)重威脅人類的健康安全,是國內(nèi)外研究者關(guān)注的熱點(diǎn)疾病。目前,DU 的發(fā)病機(jī)制尚不明確,可能與晚期糖基化終末產(chǎn)物增加、角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖、分化、遷移,血管疾病、免疫抑制等有關(guān)[1]。因此,深入開展DU發(fā)病機(jī)制的研究,對預(yù)防、診治DU具有重要意義。
近年來,研究者已從基因、蛋白質(zhì)等角度進(jìn)行多層次探索,對DU 發(fā)病機(jī)制的研究不斷深入。但文獻(xiàn)成果較為分散,迄今缺乏系統(tǒng)地歸納和整理。本研究擬借助CiteSpace 可視化數(shù)據(jù)分析平臺(tái),對近10 年發(fā)表的有關(guān)DU 發(fā)病機(jī)制的文獻(xiàn)進(jìn)行總結(jié),挖掘不同研究間的相關(guān)性,探討DU 的研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢,旨在頭腦風(fēng)暴中為研究者精準(zhǔn)篩選研究目標(biāo),減少科研時(shí)間,為該領(lǐng)域的進(jìn)一步探索提供新思路。
1.1 數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)均來源于Web of Science 核心合集數(shù)據(jù)庫,以TS=(“diabetic ulcer”)AND TS= (“pathogenesis” OR“mechanism”),引文索引=SCIEXPANDED,時(shí)間范圍為2010 至2021 年,檢索時(shí)間為2022 年1 月12 日,納入文獻(xiàn)類型為“Article”“Re?view”,語種為“English”。共檢索到815篇文獻(xiàn)。
1.2 方法將Web of Science 數(shù)據(jù)庫檢索到的文獻(xiàn)以純文本格式導(dǎo)出,導(dǎo)入Citespace軟件去重,最終納入706篇文獻(xiàn)。將Citespace軟件時(shí)間設(shè)置為2010年1月至2021年12月,時(shí)間切片為1年,根據(jù)不同節(jié)點(diǎn)選取合適閾值,圖譜裁剪方式設(shè)置為Pathfinder,Pruning sliced networks,Pruning the merged network,對文獻(xiàn)的作者、國家、機(jī)構(gòu)、期刊、文獻(xiàn)、關(guān)鍵詞進(jìn)行分析,探討DU發(fā)病機(jī)制的研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及趨勢。
2.1 年度發(fā)文量分析2010—2021 年DU 發(fā)病機(jī)制的研究總體呈現(xiàn)增長趨勢。2011—2013 年發(fā)文量平穩(wěn)增長,2013—2014 年有小幅度的下降,但此后至2021 年逐年增長;2018—2020 年為快速增長期,平均每年增長率約28.8%,可見研究者對DU 發(fā)病機(jī)制的關(guān)注熱度逐漸提升。見圖1。
圖1 2010—2021年DU發(fā)病機(jī)制的研究SCI發(fā)文量趨勢圖
2.2 國家、機(jī)構(gòu)發(fā)文量及被引用量分析2010—2021年共70個(gè)國家參與了DU發(fā)病機(jī)制的研究,SCI發(fā)文量及被引次數(shù)前2 名的國家均為美國、中國,遠(yuǎn)超其他國家,其中美國以SCI 發(fā)文量201 篇,被引次數(shù)6 364 次位居榜首。中心性前2 名的國家為英格蘭、美國,其中英格蘭為0.80,與多國建立了良好的合作關(guān)系;中國雖在該領(lǐng)域的研究較為領(lǐng)先,但中心性為0.00,僅與澳大利亞一國合作,合作度較低。見圖2。
圖2 DU發(fā)病機(jī)制研究國家合作網(wǎng)絡(luò)圖
2010—2021 年共323 個(gè)機(jī)構(gòu)參與了DU 發(fā)病機(jī)制的研究,以美國、中國的機(jī)構(gòu)占比最高,排名前3位的為邁阿密大學(xué)、中山大學(xué)、哈佛大學(xué),其中邁阿密大學(xué)SCI發(fā)文量為14篇,中心性為0.01,被引次數(shù)為524 次位居榜首。從整體看,各機(jī)構(gòu)集中發(fā)文量少,多數(shù)機(jī)構(gòu)僅有1篇文章納入,且機(jī)構(gòu)中心性均在0.00~0.02波動(dòng),機(jī)構(gòu)間合作較少。
2.3 作者發(fā)文量及共被引分析2010—2021 年共370 位作者參與了DU 發(fā)病機(jī)制的研究,SCI 發(fā)文量最多的為Aristidis V,共9 篇,累計(jì)被引次數(shù)617 次,其發(fā)表的糖尿病足潰瘍(diabetic foot ulcers,DFU)愈合的病理生理機(jī)制,血管炎性細(xì)胞因子等在DFU 愈合中的作用,被引次數(shù)達(dá)393次,得到了研究者的認(rèn)可。此外,以上作者發(fā)文的中心性均為0.00,合作度較低,未形成合作群。
對發(fā)文作者進(jìn)行共被引分析,結(jié)果顯示,共被引文章量前兩位的作者為Falanga V、Brem H,被引數(shù)分別為125、113 篇,說明其研究在國內(nèi)外同行中的關(guān)注度較高,對DU 發(fā)病機(jī)制的探索和發(fā)展具有重要意義;但兩者中心性較低,僅為0.00、0.03。Loots MAM 的中心性為0.28,遠(yuǎn)高于其他作者,可能處于研究中的核心位置或關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。見圖3。
圖3 DU發(fā)病機(jī)制研究作者共被引關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖
2.4 期刊共被引分析2010—2021 年共566 個(gè)期刊刊登了有關(guān)DU 發(fā)病機(jī)制的研究性文獻(xiàn),其中共被引數(shù)前2位的期刊為《傷口修復(fù)和再生》(391篇)、《糖尿病護(hù)理》(370 篇);影響因子前2 位的期刊為《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》(91.245)、《柳葉刀》(79.321);中心性前2 位的期刊為《血管外科學(xué)年報(bào)》(0.28)、《英國藥理學(xué)雜志》(0.25)。期刊中涉及較多國際頂級雜志,可見DU 發(fā)病機(jī)制的相關(guān)研究是學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域,并具有較高的影響力,提示研究者在查閱文獻(xiàn)時(shí),可針對以上期刊了解最新研究進(jìn)展,并進(jìn)行期刊的跟蹤和投稿。見表1。
表1 DU發(fā)病機(jī)制研究共被引數(shù)前10位的期刊
2.5 文獻(xiàn)共被引分析2010—2021年共589篇有關(guān)DU發(fā)病機(jī)制的參考文獻(xiàn),其中共被引數(shù)在首位的參考文獻(xiàn)為Armstrong DG 在2017 年發(fā)表于《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》的《糖尿病足潰瘍及其復(fù)發(fā)》,共被引頻數(shù)為50,其以綜述的形式探討了DFU 的發(fā)病機(jī)制、治療、管理、預(yù)防和復(fù)發(fā),對DFU有較好的指導(dǎo)意義。
DU 發(fā)病機(jī)制研究的文獻(xiàn)通過聚類形成了14個(gè)聚類模塊,聚類模塊指數(shù)Q=0.844,聚類輪廓性指數(shù) S=0.919,提示聚類是合理的。結(jié)果顯示:①聚類模塊中涵蓋文獻(xiàn)數(shù)量前2 位的模塊名稱為糖尿病傷口治療(103 篇),負(fù)壓傷口治療(101 篇);②干細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞、高壓氧聚類模塊內(nèi)文獻(xiàn)生成時(shí)間較早,為2005 年,但近5 年內(nèi)較少被引用;③負(fù)壓傷口治療、糖尿病傷口治療、細(xì)胞機(jī)制聚類模塊內(nèi)文獻(xiàn)生成時(shí)間大多在2015—2020 年間;④共被引數(shù)前3位的模塊為糖尿病傷口治療(214次)、負(fù)壓傷口治療(207 次)、機(jī)械科學(xué)方法(170 次),大多集中在2013—2017年間。見表2。
表2 DU發(fā)病機(jī)制研究文獻(xiàn)最大的6個(gè)集群情況
2.6 關(guān)鍵詞共被引分析2010—2021 年共391 個(gè)有關(guān)DU 發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵詞。除糖尿病足潰瘍、機(jī)制外,傷口愈合、表達(dá)、生長因子、血管生成等為DU發(fā)病機(jī)制研究的熱點(diǎn),這些研究大多集中在2010年,見表3。
表3 DU發(fā)病機(jī)制研究共被引數(shù)前10位的關(guān)鍵詞
DU 發(fā)病機(jī)制研究的關(guān)鍵詞通過聚類形成了18個(gè)聚類模塊,聚類模塊指數(shù)Q=0.743,聚類輪廓性指數(shù)S=0.852,提示聚類是合理的。結(jié)果顯示:①聚類模塊中涵蓋文獻(xiàn)數(shù)量前2位的模塊名稱為糖尿病足潰瘍(396 篇)、抗氧化溶膠-凝膠(276 篇);②抗氧化溶膠-凝膠、人脂肪細(xì)胞、糖尿病足潰瘍等多數(shù)模塊中的文獻(xiàn)生成時(shí)間在2015 年之前,近5 年內(nèi)研究較少。見表4。
表4 DU發(fā)病機(jī)制研究關(guān)鍵詞最大的7個(gè)集群情況
突現(xiàn)詞是指在短時(shí)間使用頻次突然增加的術(shù)語,根據(jù)突現(xiàn)詞的變化可判斷其研究領(lǐng)域的前沿與趨勢[2]。本研究通過突現(xiàn)分析得到16 個(gè)突現(xiàn)詞,按突現(xiàn)詞出現(xiàn)的起止時(shí)間可分為3 類:①2010—2013年為糖尿病、壓力、潰瘍、一氧化氮合酶;②2011—2016 年為鼠、內(nèi)皮祖細(xì)胞、矩陣、模型、基質(zhì)細(xì)胞、上皮細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)、傷口修復(fù);③2018—2021 年為金黃色葡萄球菌、組織修復(fù)、細(xì)胞凋亡、炎癥。
3.1 研究現(xiàn)狀2010—2021 年DU 發(fā)病機(jī)制的研究總體呈現(xiàn)增長趨勢,提示研究者對DU 發(fā)病機(jī)制的關(guān)注熱度逐漸提升。其中,美國與中國兩國SCI發(fā)文量和被引次數(shù)遠(yuǎn)高于其他國家,但國際合作較少,英格蘭影響力較高,并與多國間呈現(xiàn)良好的合作態(tài)勢。從國際機(jī)構(gòu)角度分析,邁阿密大學(xué)、哈佛大學(xué)、多倫多大學(xué)等高校研究較為集中,我國的中山大學(xué)、上海交通大學(xué)、南方科技大學(xué)亦對DU 發(fā)病機(jī)制的關(guān)注度較高,但國際及國內(nèi)機(jī)構(gòu)普遍存在合作少的現(xiàn)狀,未來在合作度方面有很大的提升空間。
在發(fā)文作者中,Aristidis V 為SCI 發(fā)文量和被引次數(shù)最高的作者,其以成纖維細(xì)胞、肥大細(xì)胞為研究靶點(diǎn),構(gòu)建了慢性傷口愈合的三維模型,從細(xì)胞學(xué)角度闡明了慢性傷口難愈的相關(guān)機(jī)制,為DFU 的治療和預(yù)防策略奠定基礎(chǔ)[3-4]。在發(fā)文期刊中,《傷口修復(fù)和再生》《糖尿病護(hù)理》《公共科學(xué)圖書館》共被引頻數(shù)較高,一些國際頂級雜志如《柳葉刀》《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》對DU 發(fā)病機(jī)制的研究均有涉及,可見該領(lǐng)域在目前研究中熱度較高。
通過文獻(xiàn)的共被引及聚類分析,可了解DU 發(fā)病機(jī)制領(lǐng)域研究的知識(shí)基礎(chǔ)[5]。在參考文獻(xiàn)中,Armstrong DG 發(fā)表的《糖尿病足潰瘍及其復(fù)發(fā)》一文探討了DFU 的發(fā)病機(jī)制、治療、管理、預(yù)防和復(fù)發(fā),共被引頻數(shù)最高,在研究中地位突出[6]。文獻(xiàn)經(jīng)聚類得到了目前值得關(guān)注的三個(gè)模塊,即干細(xì)胞、負(fù)壓傷口治療、脂肪干細(xì)胞。其中,干細(xì)胞療法可增強(qiáng)傷口的愈合機(jī)制,如加快血管生成、改善神經(jīng)缺血和炎癥、促進(jìn)膠原蛋白沉積等,在DFU 領(lǐng)域具有廣闊的前景,干細(xì)胞的修復(fù)特性在降低DFU 的截肢率中有重要意義[7]。負(fù)壓傷口治療(negative pres?sure wound therapy,NPWT)通過施加低于大氣壓的壓力,進(jìn)一步控制創(chuàng)面感染、改善局部組織灌注、促進(jìn)肉芽生長和組織修復(fù),已成為DFU 的輔助治療手段[8]。
3.2 研究熱點(diǎn)與趨勢關(guān)鍵詞是對文獻(xiàn)的高度概括和凝練,分析文獻(xiàn)關(guān)鍵詞可挖掘該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及核心內(nèi)容[9]。DU 發(fā)病機(jī)制研究的關(guān)鍵詞以“DFU”“機(jī)制”為核心,并涉及“傷口愈合”“表達(dá)”“生長因子”“血管生成”“氧化應(yīng)激”等,可見基于分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)角度探討DU 發(fā)病機(jī)制是研究的熱點(diǎn)。相關(guān)研究證實(shí),傷口愈合受糖尿病中多種指標(biāo)的影響,如生長因子失調(diào),巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖和遷移,膠原蛋白沉積,表皮屏障功能等[10-11]。重組表皮生長因子為DFU 病人的傷口愈合提供安全有效的條件[12]。成纖維細(xì)胞生長因子通過其特異性受體介導(dǎo)血管生成、傷口愈合、代謝調(diào)節(jié)和胚胎發(fā)育等多種過程,能刺激成纖維細(xì)胞的血管生成和增殖,在DFU 治療中有良好療效[13]。除此以外,Qian 等[14]通過生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)了與DFU 相關(guān)的關(guān)鍵中樞基因,包括MYL3、ACTN2、DMD、PDLIM3、LDB3、MYH1、MYOM2、MYOT、CASQ2、CAPN3,這些基因富含分子功能,如心肌細(xì)胞、擴(kuò)張型心肌病和緊密連接通路中的腎上腺素能信號,可能在DFU 炎癥反應(yīng)的激活中發(fā)揮作用。在此基礎(chǔ)上,Saik 等[15]認(rèn)為JAK-STAT、MAPK和蛋白激酶B信號通路與糖尿病并發(fā)癥和缺氧反應(yīng)密切相關(guān)。Pichu 等[16]發(fā)現(xiàn)miR-210 參與DFU 的分子反應(yīng),并通過直接靶向HIF -1α 和抑制HIF-1α 下游通路來抑制缺氧誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,影響DFU 傷口愈合。
關(guān)鍵詞突現(xiàn)可判斷研究領(lǐng)域的前沿與趨勢。本研究中最值得關(guān)注的為2019—2021 年的組織修復(fù)、細(xì)胞凋亡、炎癥等突現(xiàn)詞,可預(yù)測DU 發(fā)病機(jī)制研究的未來趨勢。細(xì)胞凋亡也稱為程序性細(xì)胞死亡,它將導(dǎo)致特征性細(xì)胞變化,如細(xì)胞收縮、核碎裂、染色質(zhì)濃縮和染色體DNA 碎裂[17]。在傷口愈合過程中,細(xì)胞凋亡負(fù)責(zé)清除炎癥細(xì)胞和肉芽組織演變成瘢痕組織,而DM 病人的血糖水平升高影響細(xì)胞凋亡,使傷口愈合受損或其他靶器官受累[18]。炎癥是先天免疫系統(tǒng)抵抗入侵者的一種防御機(jī)制。DFU 的特點(diǎn)是持續(xù)發(fā)生的炎癥,中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞通過細(xì)胞外陷阱和失調(diào)的巨噬細(xì)胞極化參與 DFU 的炎癥階段,從而延遲傷口愈合[19]。因此,隨著研究的不斷深入,細(xì)胞凋亡、炎癥、修復(fù)等是DU發(fā)病機(jī)制研究的重要方向。
綜上所述,本研究基于CiteSpace 軟件對2010—2021 年Web of Science 核心合集數(shù)據(jù)庫中有關(guān)DU發(fā)病機(jī)制的研究進(jìn)行可視化分析,探討了其研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及前沿趨勢,為該領(lǐng)域的進(jìn)一步研究拓展新方向。在未來研究中,可將數(shù)據(jù)庫擴(kuò)展至中國知網(wǎng)、萬方等,深入挖掘國內(nèi)研究的現(xiàn)狀,加速推動(dòng)DU發(fā)病機(jī)制研究的發(fā)展。