基于PubMed的心肌炎生物标志物双向聚类分析

陈凯明

【摘要】 目的：探索分析近年来心肌炎生物标志物的研究热点。方法：选用PubMed数据库，检索式为“Biomarkers”[Mesh] AND “Myocarditis”[Mesh]，检索结果采用书目信息挖掘系统（BICOMS）软件进行文献计量学分析，使用gCLUTO 2.1软件进行双向聚类及可视化分析。结果：共检索到文献592篇，统计分析后划分为以下6个主题：规范使用生物计算机语言能更好的在生物医学数据库中检索到目标文献；4-1BB、CD11b（+）单核细胞、CCR1拮抗剂通过激活T细胞的免疫应答对抗心肌炎；PubTator软件有助于检索专业医学数据；IL-33、IL-22对由柯萨奇病毒所致的病毒性心肌炎有保护作用；髓间充脂干细胞、联合治疗CTLA4Ig与ICOSIg、CCR5三者均能对抗自身免疫性心肌炎；利用核磁成像对MINCOA及心肌炎患者诊断与治疗。结论：双向聚类分析方法很好地体现了当前心肌炎生物标志物领域的研究热点与发展趋势。

【关键词】 心肌炎； 生物标志物； 双向聚类分析

Bidirectional Clustering Analysis of Myocarditis Biomarkers Based on PubMed/CHEN Kaiming.//Medical Innovation of China，2018，15（03）：143-145

【Abstract】 Objective：To explore and analyze the hotspots of myocarditis biomarkers in recent years.Method：The PubMed database was selected and retrieved as “Biomarkers”[Mesh] AND “Myocarditis”[Mesh].The retrieval results were analyzed by bibliographic metrology using bibliographic information mining system （BICOMS），and bidirectional clustering and visual analysis by gCLUTO 2.1 software.Result：A total of 592 literatures were retrieved，and the statistical analysis was divided into the following six topics：standardized use of biological computer language to better retrieve the target literature in the biomedical database；4-1BB，CD11b（+） monocytes and CCR1 antagonism antagonistic myocarditis by activating T-cell immune response；PubTator software help to retrieve professional medical data；IL-33 and IL-22 have protective effects on viral myocarditis caused by Coxsackie virus；mesenchymal stem cell，combined treatment of CTLA4Ig and ICOSIg，CCR5 can fight against autoimmune myocarditis；using NMR imaging for diagnosis and treatment of MINCOA with myocarditis patients.Conclusion：The bidirectional clustering analysis method well reflects the current research hotspot and development trend of myocarditis biomarkers.

【Key words】 Myocarditis； Biomarkers； Bidirectional clustering analysis

First-authors address：Affiliated Central Hospital of Shenyang Medical College，Shenyang 110024，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.03.039

心肌炎是一種与心脏功能障碍有关的心肌炎性疾病[1]。双向聚类分析是一种探索性的分析方法，针对大型数据集，并应用于众多领域[2]。gCLUTO 2.1是一个软件包[3]，用于分析数据集低维与高维的特征。通过了解心肌炎生物标志物的发展与研究历程，更新相关观念，借鉴外国先进的模式与理念，为我国心肌炎的研究提供启示。

1 材料与方法

1.1 检索方法 基于PubMed数据库，检索式为“Biomarkers”[Mesh] AND “Myocarditis”[Mesh]，检索时间为2017年7月31日。

1.2 分析方法 采用书目信息挖掘系统软件对检索结果进行整理，并通过gCLUTO 2.1软件进行双向聚类分析，形成可视化矩阵图（高频主题词代表文献共现聚类视图）与可视化曲面图（PMID共现聚类视图，山峰图）。

2 结果

统计结果进行拉伸处理，得到聚类结果，纵观聚类结果图，将高频主题词聚集为6个集群（图1）。可视化曲面图（图2）反应各聚类的整体特征与效果，山峰高度与聚类内部相似性成正比，山峰体积与聚类元素个数成正比，山峰颜色与集群内部偏差成反比，颜色越深偏差越小。

3 討论

聚类0指0峰的高度最高，颜色最深，说明集群内部相似性高，代表文献有16420733、18225946、15838127。阅读后综合得出生物医学文献挖掘系统有望提高生物医学研究人员的效率与生产力，但是这些系统并没有广泛地应用在日常科研工作中。以前研究学者们使用文本挖掘系统，获得的文献信息有一定局限性。文献[4-6]建议利用计算机，使用规范生物计算机语言以及人工智能或规范化的自动化检测，可以更好地获取文献信息。

聚类1指1峰为第二高峰，体积最大，颜色较0峰浅。说明集群内部相似性较高，文献数目最多。阅读代表文献19233196得知肿瘤坏死因子家庭成员4-1BB与其配体4-1BBL通过调节T细胞介导了免疫应答，4-1BB/4-1BBL途径阻断了T细胞活化调节了心肌炎的发生[7]；阅读代表文献18250481得知CD11b（+）单核细胞以两种角色在心肌炎发展中起作用，一是作为IL-17诱导炎症的主要底物[8]；二是作为介质限制IFN-γ依赖性负反馈调节。阅读代表文献16698032得知CCR1拮抗剂通过抑制细胞因子表达和诱导T细胞失活降低心肌炎的损伤程度[9]。上述文章为研究心肌炎的病理过程提供了思路。

聚类2指2峰在所有结果峰群中高度适中，体积适中。代表文献有19348628、21133848、23703206。阅读后综合得出文本挖掘是从海量文档信息及网页信息中提取目的信息的高通量技术。自动化文本挖掘工具PubTator能高效准确地从专业生物医学数据库中检索已知数据，该软件以适用操作系统广泛、操作简便、准确性高、全自动化等特点被推广。有助于蛋白质组学、基因组学及药理学的研究[10-12]。

聚类3指3峰的主要代表文献有28041873、15611248、12920584。阅读后得出如下结论：IL-33、IL-22对由柯萨奇病毒所致的病毒性心肌炎有保护作用[13-15]。该项研究为目前病毒性心肌炎的治疗提供了新的研究方向。

聚类4指4峰的颜色深度仅次于0峰，说明集群内部文献相似性较高。主要代表文献有17998774、16698663、17362985。通过阅读，整理得出如下结论：骨髓间充脂干细胞、联合治疗CTLA4Ig与ICOSIg、CCR5三者均对自身免疫性心肌炎有对抗作用[16-18]。该研究结论为目前临床治疗自身免疫性心肌炎提供了理论基础。

聚类5指5峰的代表文献有25967935、26287645、26910104。阅读后总结如下：通过核磁共振成像结果显示高脂血症、高肌钙蛋白容易引发患者非阻塞性冠状动脉心肌梗死（MINCOA）及心肌炎。该项结果可以用于临床指导MINCOA及心肌炎患者的诊断与治疗[19-21]。

本文针对PubMed数据源对当前心肌炎及其生物标志物领域的研究现状进行分析，为科研工作者在该领域的研究提供新思路。

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（收稿日期：2017-09-22） （本文編辑：张爽）