基于VOSviewer与CiteSpace的中医药防治肾纤维化可视化分析*

林腊梅，吴文静，邓丹芳，孙 龙，王小琴

（1.湖北中医药大学中医临床学院，湖北 武汉 430060；2.湖北中医药大学第一临床学院/湖北省中医院/湖北省中医药研究院，湖北 武汉 430060）

随着全球慢性肾脏病（chronic kidney disease,CKD）发病率的升高，全球患病率为11.7%～15.1%,终末期肾脏病（endstage renal disease,ESRD）患者达490.2万～708.3万[1]。而肾纤维化（renal fibrosis,RF）病理过程的产生是各种原因导致的CKD进展为ESRD的共同通路，以肾小球和间质区域异常的细胞外基质（extracellular matrix,ECM）蛋白沉积为特点，RF标志着不可逆性肾损伤，防治RF发生及进展具有重要意义。在过去的10年里，西医对RF的研究集中在驱动ECM积累的分子和细胞途径上，包括调节炎症，抑制纤维细胞生长因子和靶向表观遗传改变。由于缺乏临床资料，目前缺乏临床数据证明各阶段靶向药物的疗效、安全性及对终点事件影响。中医学认为RF病机为“虚、热、湿、浊、瘀、毒”[2-3]，基于此病机，临床及实验研究发现，中药制剂可预防及延缓RF进程[4-8]。中医药防治RF的文献量多，逐一阅读耗时耗力，也不能迅速掌握主要研究方向及研究成果，而VOSviewer与CiteSpace可视化软件能将大量科学文献通过合理巧妙的空间布局，直观地将科学发展历程、研究热点展示在图谱上，以迅速了解科学知识的结构、规律和分布情况。

1 资料与方法

1.1 数据收集 数据来源于中国知网（CNKI）；文献类型：期刊文献；语种：中文；检索式：主题=（“肾纤维化”+“肾间质纤维化”+“肾小球硬化”+“肾小管间质纤维化”）and全文=（“中医药”+“中药”+“中草药”+“中成药”+“方剂”+“单味中药”+“中药有效提取物”+“中药有效单体”+“动物药”+“植物药”+“矿物药”）；检索时间：1998年1月至2020年6月。

1.2 数据下载格式 文献经Refworks格式导出，导出格式为download_***.txt，使用CiteSpace5.3R4将原始数据进行数据转换成为Webof Science格式，应用VOSviewer（1.6.11版本）及CiteSpace5.3R4进行分析。

1.3 参数设置（1）VOSviewer软件数据设置，分析类型：作者合作（包括作者、机构、国家）；共现（作者关键词）；计数方式：完整计数；阈值选择：最少文限量（作者、机构、国家）为5；余参数设置为软件默认设置。（2）CiteSpace软件数据设置，时间切片：1998—2020年，每2年为1个时间切片；节点类型：关键词；提取节点阈值：Top50 per slice；修剪选项：最小生成树+合并修剪后网络；余参数设置为软件默认设置。

2 结 果

2.1 年发文趋势图 1998年1月至2020年6月共检索到文献2 333篇，排除重复、主题不相关、内容缺失相关文献692篇，共纳入期刊类型文献1 641篇。由图1可见1998—2004年均发文量少于50篇，处于研究起始阶段。2005—2008年处于快速发展阶段，年发文量快速增加。2009—2019年处于平稳波动式发展阶段，2018年发文量达141篇，占总文献量的8.59%（141/1 641），因文献只收集到2020年6月，故不能判断2020年发文量减少。

图1 1998—2020 年中医药防治RF 研究的发文趋势图

2.2 作者合作 网络纳入的文献中共有3 844名作者，依据普赖斯理论[9]，核心作者发文的下限依据公式为N=0.749 nmax（N为核心作者发文篇数的下限，nmax为最高产作者发文数），应用VOSviewer软件计算最高产作者为何立群，发文量为94篇，依此计算，N=7.3，故核心作者发文篇数最少为8篇。经统计，核心作者为90位，占总作者比例为2.34%（90/3 844）。排名前10的核心作者依次为何立群（94篇）、晏子友（43篇）、李均（29篇）、谢席胜（23篇）、樊均明（22篇）、许庆友（22篇）、赵宗江（22篇）、陈志强（21篇）、吴金玉（20篇）、宋立群（20篇）。对发文量不少于5篇的作者进行合作网络可视化分析，图中节点大小代表作者发文量，作者之间的连线代表合作强度，节点颜色代表经VOSviewer聚类得到的作者所属类群。经VOSviewer聚类分析形成11个研究团体，其中最大的聚类为红色，何立群为最大节点，代表其发文量最多，并与王东、麻志恒、黄迪、陈刚等形成稳定的研究团体，主要研究抗纤灵方防治RF的机制及疗效。（见图2）

图2 1998—2020 年中医药防治RF 的作者合作网络图

2.3 机构合作 网络高产机构代表科学研究核心研究力，应用VOSviewer对于发文量不小于5篇的机构进行可视化分析，节点大小代表每个机构发文数量，机构之间的连线代表合作强度。其中最大节点为上海中医药大学附属曙光医院，表示其发文量最多，累计发文91篇。与黑龙江中医药大学、上海中医药大学、上海市中医临床重点实验室等之间有学术交流合作。按区域形成上海、黑龙江、北京、山东、河北、天津六大研究机构团体，但不同省市之间的科研机构合作较少。（见图3）

图3 1998—2020 年中医药防治RF 的机构合作网络图

2.4 关键词分析

2.4.1 高频关键词 关键词是文献研究内容的提炼浓缩，在一定程度上代表科学研究主题分布情况。高频关键词代表科学研究热点及趋势，其中中介中心性不小于0.10的关键词具有重要意义。删除无意义关键词，将缩写词、同义学术词、近义词等合并，统计出现频数≥20的关键词。具有高中介中心性的关键词为肾间质纤维化（renal interstitial fibrosis，RIF）、转化生长因子（transforming growth factor,TGF）-β1、单侧输尿管梗阻（UUO）、动物实验、α-平滑肌肌动蛋白（alpha-smooth muscle actin,α-SMA）、糖尿病肾病（DN）、结缔组织生长因子（TGF）、氧化应激、抗纤灵方、实验研究。（见表1）

表1 中医药防治RF 高频关键词（频数≥20）

2.4.2 关键词聚类分析 应用CiteSpace 5.3.R4对关键词进行聚类分析，形成了七大聚类。聚类名称分别是每个聚类中出现频数最多的关键词，分别是“#0 DN”“#1苦参碱”“#2网络药理学”“#3实验研究”“#4细胞信号通路”“#5血管紧张素Ⅱ”“#6 CTGF”。左上角显示N（网络节点数量）=129,E（连线数量）=225，Density（网络密度）=0.027 3，Modularity Q（网络模块度）=0.512 8，Mean Silhouette（平均轮廓值）=0.562 0，说明每个聚类具有足够的相似性，聚类是合理、可信服的。（见图4）

图4 1998—2020 年中医药防治RF 的关键词聚类图

2.4.3 关键词时线图分析 对中医药防治RF的关键词进行时线图分析，可以直观展示每个聚类关键词演变路径。图5中有紫色外圈的节点表示该节点为重要转折点。1998—2004年研究热点包括RIF、TGF-β1、UUO、动物实验、α-SMA；2005—2008年研究热点包括DN、氧化应激、抗纤灵方、肝细胞生长因子、丹参、Ⅳ型胶原；2009—2018年研究热点包括纤溶酶原激活物抑制剂-1、骨形态发生蛋白-7、ctgf、Smad-7、单味中药、中药复方、细胞信号通路、炎症、黄芪甲苷；2019—2020年研究热点包括PAI-1（Ⅰ型纤溶酶原激活物抑制因子）、作用机制、益气化湿通络方及网络药理学。

图5 1998—2020 年中医药防治RF 的关键词时线图

2.4.4 关键词突现分析 关键词突现分析能够探测对应时间节点里出频数变化率高的关键词，确定科学研究领域的前沿内容[10]，由图6可见1998—2010年关键词突现集中于RF病理过程及动物实验研究；2010—2017年关注于单味中药及有效成分的研究；2017—2020年集中于作用机制及信号通路的研究。药物突现词中包含真武汤、当归、复方鳖甲软肝方、苦参碱、冬虫夏草；RF分子突现词包含纤维连接蛋白、骨形态发生蛋白-7；发病机制突现词包含内质网应激、自噬、氧化应激、炎症、TGF-β/Smad信号通路。同时2005—2009年中医药引起的马兜铃酸肾病成为当时研究热点。其中氧化应激、自噬、炎症、TGF-β/Smad信号通路及DN仍是未来中医药防治RF的研究方向及热点。

图6 1998—2020 年中医药防治RF 的关键词突现图

3 讨 论

由于人口老龄化、糖尿病、高血压、肥胖等日益流行，CKD已成为一种逐渐蔓延的流行性疾病。RF在CKD不可逆的进展中扮演着重要角色，近年来发现一些新型药物研究具有抗纤维化作用[11-13]，但缺乏有效的临床数据证明这些新型药物对人体RF有治疗作用。中医药具有悠久的历史，加强中医药防治RF的研究，对防治CKD具有重要意义。应用VOSviewer及CiteSpace可视化软件可直观反映该领域研究热点及演变路径。本研究通过分析发现国内中医药防治RF的研究经历了从中药复方到有效单体的过程，并从分子、蛋白、细胞水平探寻中医药作用靶点，形成了具有中医药特色的作者、机构合作网络及研究热点主题。

3.1 高产作者及机构 1998—2020年期间形成以何立群、晏子友、李均、赵宗江等为主要研究者的研究团体。其中何立群发文量最多，其基于“久病多虚”“久病多瘀”的中医理论，结合临床研究，研发出抗纤灵方（丹参15 g，桃仁12 g，当归12 g，牛膝9 g，制大黄15 g），采用不同动物造模方式，多角度深入研究抗纤灵方防治RF的作用机制，为研究中药复方治疗RF提供了很好的思路及方向[8，14-16]。研究机构则形成以各省/市中医药大学、附属医院及中医药研究院为团体合作的格局，其中贡献突出的机构为何立群团队所在的上海中医药大学附属曙光医院。

3.2 研究热点主题 本研究对高频关键词、关键词聚类总结分析形成了作用机制、糖尿病肾病、动物实验、网络药理学等研究热点主题。

3.2.1 作用机制 RF发病机制十分复杂，肾脏在炎症、感染、血液动力学异常、外伤及免疫复合物沉积等多种因素的刺激下，引起体内促纤维化/抑制纤维化因子表达异常，导致ECM生产/降解平衡紊乱。研究证实中医药具有抗炎、抗氧化、改善血液循环等功效，可通过调控TGF-β1/Smad、核因子κB（NF-κB）、血小板衍生生长因子（PDGF）/PDGF受体（PDG-FR）、Wnt/βcatenin、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、PI3K/Akt/m TOR相关信号通路来发挥抗纤维化作用[17-18]。TGF-β1作为重要介质，可以通过激活经典的（基于Smad的）和非经典的（基于非Smad的）信号通路来诱导RF[19]，也是目前中医药防治RF的研究重点及热点。研究发现中药单体（如黄芪甲苷、山药提取物、虫草素、去甲斑蝥素、大黄素、苦参素等）及中药复方（如六味地黄丸、右归丸、益肾化瘀方、补肾健脾活血解毒煎剂等）可通过调控TGF-β1/Smad信号通路来抑制RF进展[20-21]。

3.2.2 糖尿病肾病 糖尿病肾病因其高发病率及更易进展为ESRD[22]的原因，是目前临床防治重点。持续高糖环境会刺激肾细胞产生TGF-β，激活下游信号通路，加速RF进程。吴金玉等[23]研究发现DNⅢ期到DNⅤ期的中医证型演变规律为阴虚-气阴两虚-阳虚。随着疾病进展，RF相关标志物血清Ⅲ型胶原纤维、Ⅳ型胶原纤维、层黏连蛋白逐渐增加，标证中瘀血、湿浊所占比例也逐渐增加。故临床治疗多用活血化瘀、补益气阴、利湿清热之品[24-25]。

3.2.3 动物实验 将临床长期验证有效的中药制剂在制备的动物模型上进行细胞、分子水平研究，可以进一步阐明中医药防治RF的作用机制。目前诱导RF动物模型的方法主要有药物和手术方法。药物方法中阿霉素诱导的CKD模型是目前国内外公认的模拟人类局灶节段性肾小球硬化模型[26]。手术方法中UUO模型是类似于临床输尿管梗阻导致肾间质损伤的理想RIF模型。5/6肾切除模型因手术操作简单、手术时间短及造模成功率高等也被广泛采用[27]。

3.2.4 网络药理学 随着网络药理学研究方法的出现，分析药物及疾病共同作用靶点，筛选防治RF潜在有效成分、作用靶点及通路，构建“药物-靶标-疾病”多层次网络联系[28]，体现了中医“整体观”思想。目前有研究通过网络药理学分析了真武汤、大黄附子细辛汤、补肾活血方及大黄、姜黄药物配对治疗RF的有效药物成分及作用分子靶点，为进一步研究提供了理论依据。

3.3 研究前沿 关键词突现分析发现近年来中医药防治RF主要集中于作用机制的研究。其中氧化应激、炎症、TGF-β/smad信号通路是近年来出现频率剧增的关键词。因炎症参与RF始终，持续的炎症不能缓解会导致自由基生成过多，引起氧化应激，促纤维化细胞因子和生长因子的产生，招募和激活肌成纤维细胞，导致进行性RF。TGF-β是RF的重要介质，尽管靶向TGF-β临床治疗研究失败[29]，但通过对TGF-β/Smads信号通路控制纤维化的各种途径深入了解可开发新型疗法的替代靶标[30]。这也是未来研究中医药防治RF作用靶点的重要方向。DN发病机制复杂，且具有高发病率、高死亡率的特点，目前尚无有效药物控制DN纤维化进展，因此DN将是未来重点研究的病种。

3.4 存在的问题 中医药具有多靶点、多途径的特点，可在某种程度上弥补单一靶点治疗RF的不足，目前虽然开展了一系列中医药防治RF的研究，但也存在一些问题：（1）机构之间以各省市内中医药大学、研究院、附属医院之间合作为主，不同地域之间的科研机构缺乏合作交流。（2）目前虽进行了一些中医药防治RF作用机制的探讨，但多是单一角度，由于中医药本身复杂性及特殊性，作用机制复杂，详细阐明中医药延缓RF病变的作用机制较困难。（3）目前尚未构建中医药防治RF的体系，应从RF启动、活化和进展各阶段制定相应防治策略，探寻具有针对性、疗效好、安全性高的中药，以更好发挥中医防治RF的优势。

目前由于VOSviewer与CiteSpace可视化软件暂不支持中文数据库间跨数据库的数据合并分析，本文只纳入了CNKI数据库相关文献，使本研究具有片面性和局限性，结果存在一定程度的偏倚，未来可纳入相关英文数据库文献，更进一步分析中医药防治RF的研究热点主题。