基于CiteSpace的干细胞治疗肝衰竭的文献计量和可视化分析*

汪九重 吕文良△ 胡 佩 李娟梅

1.中国中医科学院广安门医院 (北京，100053) 2.广东省中医院

肝衰竭是临床常见的严重性疾病，由肝细胞大量坏死引起肝脏功能障碍，主要表现为凝血功能障碍、黄疸、腹水和肝性脑病。肝衰竭进展快，治疗困难，治疗费用高，预后差。目前，最终的治疗方法是肝移植，然而受器官短缺、费用高、终身免疫抑制药物需求的限制，因此，迫切需要新的有效治疗方法。干细胞疗法作为治疗包括肝衰竭在内的多种疾病的一种潜在的治疗方法引起了人们的关注[1]，这一新方向吸引了众多研究者，在这方面也出现了大量的文献。为了确定该领域的核心期刊、核心研究人员、机构和国家及其合作以及研究趋势和前沿，笔者采用文献计量学方法对过去20年干细胞治疗肝衰竭文献进行了文献计量分析和可视化分析。

1 资料与方法

1.1 文献检索 数据库来源：Web of Science Core Collection(WoSCC)；WoSCC数据库是文献计量分析中最常用的引文数据库[2]，可以提供关于文献的年产量、作者、期刊、机构、国家/地区、语言和资金等信息。检索公式：(TS=(“Liver failure”))AND(TS =(“stem cell” OR “stem cells”))；文献类型：文章(Article)、综述(Review)；索引：SCI-EXPANDED、CPCI-S、CCR-EXPANDED 和 IC；时间跨度：2000～2019年；检索日期：2020年3月10日。

1.2 文献计量分析方法 文献计量学是对文献和信息进行评价或量化的一系列分析。CiteSpace是由陈超美教授发明的用于文献计量分析工具[3]，它可以识别某一领域的核心研究人员、机构和国家以及它们之间的合作关系，关键词的共词分析可以反映全球的研究趋势和研究热点，共被引分析可以识别该领域的研究基础。检索结果中的所有记录(包括标题、作者、来源、摘要)和引用都以纯文本格式导出并命名，命名格式为download_***。通过Citespace 5.3.R4软件对合作网络(包括国家、作者、机构、期刊)、关键词、共被引文献进行可视化分析，并绘制相关可视化图谱，综合频次、中心度及通过标题和关键词分析干细胞治疗肝衰竭的研究现状、研究热点及趋势。Citespace 5.3.R4软件选项设置如下：时间切片(Time Slicing)：2000～2019(Slice Length=1)；术语来源(term source)：选择所有；节点类型(node type)：一次选择一个；选择标准(selection Criteria)：Top 50 per slice；修剪(pruning)：pathfinder。对于节点类型，我们分析了节点大小(节点的大小意味发生或引用的频率)、中心性(若≥0.1，则用紫色环标记，意味是协作或共同引用网络中的关键节点)。两个节点之间的连接线意味着这两个节点之间存在合作关系(作者、机构或国家/地区之间)或共被引关系(参考文献、作者或期刊)。对共引参考文献、共引作者和关键词共词进行聚类分析。集群网络的Q值代表网络的模块化。Q值越大，网络的集群越好。当Q>0.3时，网络集群结构显著[4]。轮廓值(Silhouette值)是用于测量集群网络同质性的指标，Silhouette值越接近1[4]，集群网络的同质性越高，当Silhouette值大于 0.7 时，聚类结果具有较高的可靠性。

2 结果

2.1 干细胞治疗肝衰竭相关研究文献的年度发文趋势和主要资金来源 WoSCC数据库检索到干细胞和肝衰竭条目分别为291 502和13 270条。在进行“AND”逻辑算法时，共有721篇文献，主要包括545篇文献、176篇综述。图1显示了2000～2019年近20年年度发文情况，由图1可知研究期可以分为3个阶段。2000～2004年为研究起始阶段，2005～2011为低产稳定发展阶段；2012～2019年为高产稳定发展阶段。共有695个基金支持了该领域的研究。排名前9的基金来源见表1。中国国家自然科学基金、美国国立卫生研究院、美国卫生及公共服务部是排名前三的资金来源。

图1 干细胞治疗肝衰竭相关研究文献的年度发文趋势

表1 干细胞治疗肝衰竭相关研究文献的主要资金来源

2.2 干细胞治疗肝衰竭相关研究文献的发表期刊分析 2000～2019年共有310类期刊发表了干细胞治疗肝衰竭相关研究文献。表2列出了发表文章最多的前10类期刊。WorldJournalofGastroenterology是该领域最活跃的期刊，其次是CellTransplantation以及StemCellResearchTherapy。这10类期刊影响因子(IF)均>2.00，且JournalofHepatology杂志影响因子最高，为18.946。此外，少数文章发表在高IF的期刊上，如Nature(43.070)，Science(41.063)[5,6]。

表2 干细胞治疗肝衰竭相关研究文献的主要发表期刊

2.3 干细胞治疗肝衰竭相关研究的合作网络分析

2.3.1 作者共现可视化图谱 见图2。N=165，E=359(N表示网络节点数量，E表示连线数量)，说明干细胞治疗肝衰竭的721篇文献由165位作者发表，作者间有359次合作。来自南京大学的Xiaolei Shi团队及来自冈山大学的Alejandro Sotogutierrez团队发文量最多，Xiaolei Shi研究团队阐明了MSCs移植促进肝脏再生的新机制，为干细胞移植的临床应用提供了新的理论依据[7]；Alejandro Sotogutierrez团队提出了一种从多能胚胎干细胞中产生功能性肝细胞的改进和可重复的方法，为从人胚胎干细胞分化功能性肝细胞的研究设计提供了基础[8]。发文量最多的前10位作者见表3。

图2 作者共现可视化图谱

表3 发文频次排名前十的作者

2.3.2 国家/机构共现图谱 国家共现图谱见图3，22个国家/地区发表了关于该主题的文献。机构共现图谱见图4，92个机构发表了关于该主题的文献。各国之间存在一定程度的合作，中国与美国有密切合作。此外，从发文量和中心性可知，作为发展中国家，中国过去20年在干细胞治疗肝衰竭研究领域取得了的巨大努力和进步。南京大学是发文量最多的机构，匹兹堡大学是中心性最高的机构，说明这两个机构是干细胞治疗肝衰竭的重要机构。见表4、表5。

表4 干细胞治疗肝衰竭相关研究文献发文频次排名前五的国家/机构

表5 中心性排名前五的国家/机构

图3 国家共现可视化图谱

图4 机构共现可视化图谱

2.4 干细胞治疗肝衰竭相关研究文献的共被引分析 文献共被引(Co-citation)是指两篇(或多篇)论文同时被后来一篇或多篇论文所引证，则称这两篇(或多篇)论文构成共被引关系。对共被引文献以log-likelihood ratio算法形成聚类图，见图5，聚类总体Q=0.702 1，最大的10个聚类子网络见表6。作者共被引可视化图谱见图6，共被引次数排名前五的作者见表7。排名前三的作者分别为Petersen BE(107次)、Theise ND(105次)、Lagasse E(98次)，说明他们是干细胞治疗肝衰竭领域的主要代表人物并且具有重要影响力。期刊共被引可视化图谱见图7，共被引频次和中心性排名前五的期刊见表8。Hepatology杂志是共被引频次最高的期刊，PNATLACADSCIUSA杂志是中心性最高的期刊，这些顶级期刊发表的文章反映了该研究领域的基础。

表6 干细胞治疗肝衰竭相关研究文献共被引聚类分析

表7 共被引次数排名前五的作者

表8 共引频次/中心性排名前五的期刊

图5 干细胞治疗肝衰竭相关研究文献共被引聚类图

图6 作者共被引可视化图谱

图7 期刊共被引可视化图谱

2.5 干细胞治疗肝衰竭相关研究文献的关键词分析 关键词共现的可视化知识图谱可以反映热点和前沿话题。关键词共现图谱见图8，排名前10的关键词有移植、干细胞、急性肝衰竭、分化、间充质干细胞、体外、肝细胞、再生、骨髓、表达。近20年该研究领域相关研究文献的关键词以 log-likelihood ratio 算法共形成7个聚类标签，见表9。

表9 干细胞治疗肝衰竭相关研究文献的关键词聚类

图8 干细胞治疗肝衰竭相关研究文献的关键词共现可视化图谱

3 讨论

通过对干细胞治疗肝衰竭的相关研究文献进行了文献计量和可视化分析，我们发现，在过去20年中发文量持续增加，WorldJournalofGastroenterology是发表文章最多的期刊，Hepatology是最常被共被引的期刊，Xiaolei Shi是发文频次最多的作者，Petersen BE是共被引频次最多的作者，发文量最多的国家和机构分别是美国和南京大学。来自美国、中国、英国、日本和德国的研究人员是核心研究力量，在全球范围内该领域存在广泛而密切的合作。

近20年来，文献数量逐年增长，大量的研究人员致力于这一特殊的研究领域，并创造了更有价值的科学成就，这意味着这一领域可能还存在一些关键问题等待解决。因此，它仍然是一个潜在的研究领域，投入大量的物质资源和人力是值得的，这与实际临床情况一致。尽管最近20年有大量的科学研究和一些临床应用，但干细胞治疗还没有发展成为常规治疗或得到大规模的广泛推广，需要更深入的研究。

期刊分析可以帮助研究人员选择合适的期刊进行论文投稿。共有310种期刊发表了该领域的文献，文献数量最多的前10种期刊发表了22.8%的文献。根据布拉德福定律[9]、排名前20的期刊是该领域的核心期刊。前5位发表期刊IF均>3.00。NatureMedicine、Nature和Science这些高影响因子虽然发文量不多，但其论文研究成果如纯化的造血干细胞可在体内分化为肝细胞[10]；细胞融合是骨髓源性肝细胞的主要来源[11]；第一次证明了多能干细胞能产生功能性人体器官[5]，为干细胞治疗肝衰竭的发展奠定了基础。

对机构、国家/地区和作者分布的分析有助于促进这一领域的团队合作和全球合作。发文量排名前10的国家/地区位于北美(美国)、亚洲(中国、日本、韩国和伊朗)和欧洲(英国、意大利、德国、西班牙和法国)。美国文章发表的数量最多，来自中国的机构和作者总体表现良好，这可能与国家自然科学基金在该领域投入的大量资金有关。

合作分析表明，世界各国研究人员之间存在一定程度的合作，这说明该领域的研究具有一定的深度。虽然一些作者、机构和国家的发文量很少，但他们有大量的合作伙伴。他们可能是这一领域的新兴力量，未来可能成为该领域中流砥柱。然而，我们发现顶级机构(南京大学和匹兹堡大学)和顶级作者(Xiaolei Shi和Alejandro Sotogutierrez)之间的合作似乎是不够的，这可能是因为这些顶级研究力量相对成熟，他们有明确的研究方向和独立的研究实力，他们往往被认为是其他人寻求的优秀伙伴，似乎没有必要积极寻找更多的合作机会。

具有最高共被引频次的研究论文是该领域的重要研究基础。Tom K.Kuo 于2008年发表在Gastroenterology杂志上的论文共被引次数最多，该文章报道了骨髓间充质干细胞可以有效地挽救实验性肝衰竭，促进肝脏再生，为肝脏疾病的器官移植治疗提供了一种潜在的替代疗法[12]。共被引最多的作者是Petersen BE，首先提出骨髓干细胞在肝内可以转分化为卵圆细胞、肝细胞和胆管细胞, 并提出在一定生理病理条件下, 骨髓细胞可能作为几种肝细胞的祖细胞[13]，对该研究领域产生了重要的影响。

根据关键词共现分析以及聚类分析，我们发现近20年来该领域最主要的热点是间充质干细胞、移植、再生、肝细胞样细胞，这方面的研究不仅限于实验室，临床研究也在逐渐增多。有研究表明，自体骨髓间充质干细胞移植治疗乙型肝炎肝衰竭患者，可明显改善患者临床症状、提高患者近期生存率[14]。

干细胞治疗肝衰竭是一个发展良好、前景广阔的研究领域。近20年来文献逐年增多。WorldJournalofGastroenterology、CellTransplantation、StemCellResearchTherapy对该领域更感兴趣。Xiaolei Shi、南京大学和美国分别是发文频次排名第一的作者、机构和国家。综合分析，美国在这一领域贡献最大。然而，全球还没有大规模的合作，因此，顶级作者、机构和国家之间可能需要更多的合作。