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基于CiteSpace的近20年蚓激酶相关研究的文献计量学分析*

2022-04-26常静玲李新龙张晶晶张学成代恒恒商洪才

世界科学技术-中医药现代化 2022年1期
关键词:激酶发文图谱

陈 莹,常静玲,李新龙,刘 岩,张晶晶,张学成,代恒恒,商洪才**

(1.北京中医药大学东直门医院/中医内科学教育部和北京市重点实验室 北京 100700;2.北京中医药大学第一临床医学院 北京 100029;3.北京中医药大学东直门医院 北京 100700)

蚓激酶(Lumbrukinase),是由Mihara 等人于1983年自特种蚯蚓中提取出的一组具有纤溶活性的蛋白水解酶,具有抗凝、纤溶、及溶血栓的作用[1],在临床上常用于治疗缺血性脑卒中、冠心病、下肢深部静脉血栓形成、肾病综合征、糖尿病、视网膜静脉阻塞、突发性耳聋等疾病[2]。蚯蚓在中医学中又称为地龙,收录于我国现存最早的中药学专著《神农本草经》,是一种常用的动物药材,性寒,味咸;归肝、脾、膀胱经;具有清热定惊、通络、平喘、利尿之功效[3-4]。地龙作为一种传统中药,在我国已使用数千年,现代研究表明,蚓激酶是地龙抗凝血活性物质的主要成分之一[5]。随着现代社会的发展,血栓性疾病发病率逐年升高,因此从宏观上对蚓激酶进行研究热点、前沿领域的追踪对于本学科的发展具有重要意义。但目前应用文献计量学的方法进行蚓激酶客观化研究的文献尚不多见,因此应用CiteSpace 对蚓激酶领域研究的脉络进行梳理十分必要。本文基于中国知网数据库(China National Knowledge Infrastructure, CNKI),使 用CiteSpace 对 其2001 年至2020 年收录的蚓激酶相关研究文献进行可视化分析,绘制作者、机构、关键词的分析图谱,总结该研究领域近20 年的现状、热点、前沿[6-7]。本研究内容依托中共中央组织部、人力资源和社会保障部“国家高层次人才特殊支持计划领军人才”(W02020052)以及北京中医药大学“中央高校基本科研业务费专项资金资助项目”(2019-JYB-XJSJJ-018),为国内蚓激酶相关研究工作提供参考。

1 资料与方法

1.1 数据来源

检索中国知网数据库(CNKI),以(“蚓激酶”or“百奥”or“博洛克”or“普恩复”)为主题词进行检索,检索时间为2001 年1 月1 日至2020 年12 月31 日。纳入所有蚓激酶相关研究的中文文献,排除新闻、稿约、科普宣传、人物专访、会议通知、学位论文、作者和年份信息不全及主题明显不相关的文献。共检索到文献1013 篇,剔除重复文献52 篇,排除不符合标准文献453篇,最终获得文献508篇。

1.2 数据转换

将CNKI 中检索到的文献选择Refworks 格式导出,其导出信息包含作者、研究机构、标题、发表年份、摘要、关键词等数据。将下载后的数据文件以“download_*.txt”来命名[8]。

1.3 研究工具与方法

本文应用CiteSpace 5.7.R2,分别对作者、机构、关键词进行共现、聚类、突现分析。条件设置如下:时间分区(Time Slicing):2001 年至2020 年,每2 年作为一个时间切片;节点类型(Node Types):分别选取作者、机构、关键词,生成不同的知识图谱。提取节点阈值选择(Selection Criteria):Top N Per Slice,各个节点均选择top 50;网络裁剪功能(Pruning):选择寻径算法(Pathfinder),每个切片的网络进行裁剪(Pruning sliced network)[9]。

2 结果与分析

2.1 年度发文量

对纳入的文献按发表时间进行统计分析,2001 年至2020年的20年间中国知网数据库(CNKI)中共纳入蚓激酶的相关研究文献508 篇,年均发文量约为25 篇(图1)。最高发文量为2010 年,发文量为42 篇;以2010年为时间节点,前10年发文量整体呈现波浪式上升趋势,而近10年发文量整体呈现下降趋势。这表明蚓激酶相关研究领域受到的关注在逐渐减少。

图1 蚓激酶相关研究文献发表时间分布图

2.2 作者共现分析

构建作者共现图谱见图2,纳入的文献共涉及作者340人,连线数为309,密度为0.0054,作者共现频次525 次,合作关系结构总体上比较松散。发文量≥4 篇的作者共13人,具体见表1,其中发文量最高的作者为扈荣良与张守峰,均发文7 篇,分别占总发文量的1.33%。其余发文量≥4篇的作者有连至诚(5篇)、姚伟(5 篇)、钟毅(5 篇)、陆英杰(5 篇)、何执中(5 篇)、分别占总发文量的0.95%;刘殿峰(4 篇)、李铜铃(4 篇)、张嘉保(4 篇)、王玮(4 篇)、尹宗宁(4 篇)、杨宝峰(4 篇),分别占总发文量的0.76%。发文年份最早的作者为何执中(2002 年),其余作者在2003 年至2008 年发表了第一篇该领域文献。计算该研究领域的核心作者人数,核心作者最低发文量N=0.749×ηmax1/2(ηmax即最高产作者的发文量)[10],ηmax=7,可得N≈2,得出核心作者共137 人,占所有作者的40.29%。图2 突出显示出发文量在2 篇及以上的作者,可以看出虽然该研究领域作者发文量不高,但已逐渐形成团队研究,核心团队以扈荣良、连至诚、钟毅、何执中等为代表,各团队内部合作频繁,但各团队之间的合作较少[8]。

图2 作者共现图谱

表1 发文数量≥4篇的作者分布情况

2.3 机构共现分析

构建机构共现图谱见图3,纳入的文献共涉及270个机构,连线数为66,密度为0.0018,机构共现频次317 次。发文数量≥3 篇的机构有10 家(表2),其中黑龙江中医药大学发文数量最多,为4篇;其次为哈尔滨医科大学药理学教研室、中国药科大学生命科学与技术学院、广东省第二中医院、四川大学华西药学院、吉林大学实验动物中心、南京中医药大学翰林学院、黑龙江中医药大学附属第二医院、邢台市第三医院、宜春学院生物工程研究所,发文量均为3篇。其中,哈尔滨医科大学药理学教研室与四川大学华西药学院对该领域研究开展最早,为2003 年;其余机构在2004 年至2017 年开始对该领域进行研究。由图3 可知,各机构间合作较少,多为单独研究或两家、三家合作形式,无网状等相对紧密的合作方式[11],如黑龙江中医药大学与黑龙江中医药大学附属第一医院、第二医院之间存在合作关系,天津南开医院与天津医科大学国际医学院之间存在合作关系。值得注意的是,广东省中医研究所、广东省第二中医院与佛山科技学院之间实现了跨学科合作。

图3 机构共现图谱

表2 发文数量≥3篇的机构分布情况

2.4 关键词共现分析

关键词是对研究内容的高度概括和凝炼,如果关键词出现频率较高,说明该关键词所代表的研究内容得到的关注较多[12]。蚓激酶相关研究文献的关键词共现图谱见图4,包含373 个关键词,507 条连线,累计出现频次1201 次,其网络密度为0.0073。统计频次≥10的关键词及其中介中心性(表3),“蚓激酶”出现频次最高,出现频次274 次,其余为:“脑梗死”(65 次)、“阿司匹林”(27次)、“急性脑梗死”(26次)、“血液流变学”(26次)、“蚓激酶胶囊”(25次)、“纤维蛋白原”(20次)、“临床观察”(20次)、“百奥蚓激酶”(17次)、“地龙”(13次)、“脑梗塞”(13 次)、“临床应用”(13 次)、“糖尿病”(13 次)、“缺血性脑血管病”(12 次)、“疗效”(12 次)、“治疗”(11 次)、“表达”(10 次)、“心绞痛”(10 次)。其中,“蚓激酶”(0.68)、“脑梗死”(0.24)、“地龙”(0.15)、“阿司匹林”(0.1)、“血液流变学”(0.1)的中介中心性较高,是贯穿不同研究的重要枢纽。“蚓激酶”“阿司匹林”“血液流变学”“纤维蛋白原”“临床观察”“百奥蚓激酶”“脑梗塞”“糖尿病”“心绞痛”出现的年份最早,均为2001年,是该领域较早关注的内容。

图4 关键词共现图谱

表3 出现频次≥10次的关键词分布情况

2.5 关键词聚类分析

在关键词共现图谱的基础上,进行关键词聚类分析,采用LSI 算法(浅语义索引,Latent Semantic Indexing)对聚类进行标记,可以更清晰地展示该领域的研究热点(图5、表4)。Q值(聚类模块值,ModularityQ)=0.7568,Q值>0.3 表明聚类结构显著;S值(聚类平均轮廓值,Weighted Mean Silhouette S)=0.9283,S值>0.5表明聚类结果合理,S值>0.7表明聚类是高效率且令人信服的[13];说明该图谱能较好地反映该领域的研究热点。共形成12个有意义的聚类,分别为#0 毕赤酵母、#1 临床观察、#2 阿司匹林、#3 蚓激酶胶囊、#4 急性脑梗死、#5 α-平滑肌肌动蛋白、#6 深静脉血栓形成、#7血流干预药物、#8蚓激酶、#9中西医结合、#10 蚯蚓、#11 药理学。关键词聚类图谱中有多个聚类重叠,提示该部分聚类间联系紧密,即蚓激酶相关研究虽各有差异,但主题集中。

图5 关键词聚类图谱

表4 聚类及其包含关键词

2.6 关键词时区图谱

将关键词共现图谱转换为Time Zone 时区图(图6),结合时区图可以更为清晰地观察蚓激酶相关研究随时间流向的发展动态。2001年至2004年,文献数量变化不大,研究方向主要集中在蚓激酶的作用机制(一氧化氮合酶与一氧化氮、纤溶酶与纤维蛋白原)、治疗的疾病(缺血性脑血管疾病、急性脑梗死、冠心病、不稳定型心绞痛、糖尿病、股骨头坏死、深静脉血栓形成)、联合用药(阿司匹林、氯吡格雷、地塞米松)、动物实验(大鼠大脑中动脉闭塞模型)以及临床观察(神经功能缺损程度评分)等方面。2005年至2010年,文献数量呈波浪式增长,研究重点偏向于剂型(地龙注射液、蚓激酶肠溶胶囊)、作用功效(抗凝)等方面。2011 年至2014 年,文献数量呈下降趋势,开始出现安全性、品种鉴定与分类、养殖加工、品质评价方面的相关研究。2015 年至2020 年,文献数量继续下降,研究重点主要集中在细胞水平(上皮-间质转化)、分子水平(α-平滑肌肌动蛋白、i 性胶原蛋白、src-族激酶类)的研究。

图6 关键词时区图谱

2.7 关键词突现图谱

将关键词共现图谱转换并检测突现词(图7),可清晰地发现近年来蚓激酶相关研究领域的前沿及其迭代情况。共得到6 个突现词,分别是:普恩复(持续时间为2001 年至2002 年)、临床观察(2001 年至2006年)、表达(2003 年至2008 年)、包装(2005 年至2007年)、转染(2005 年至2007 年)、疗效(2010 年至2016年)。突现词后的突现条中,红色代表该突现词在这一时间段内研究活跃,最活跃的三个突现词分别是临床观察、表达和疗效。其中,突现强度最大的关键词是“临床观察”(6.0717),突现时间最近的关键词是“疗效”,2016年以后没有关键词出现突现点。

图7 关键词突现图谱

3 讨论

3.1 蚓激酶相关研究的时间、空间分布

发文量的变化能够反映一个领域的发展状况以及未来的研究趋势[14]。近20 年CNKI 中蚓激酶相关研究领域文献量整体呈现下升趋势,2010 年发文量最多,而近10 年文献量下降幅度较大,表明相关研究者对蚓激酶的关注度在逐渐减少,考虑可能与临床上阿替普酶、尿激酶、链激酶等溶栓药物比蚓激酶更为常用有关。

相关文献的作者共340 人,发文量≥4 篇的作者共13 人,占总发文量的11.97%,其中发文量最高者为扈荣良与张守峰,均发文7篇。初步形成以扈荣良、连至诚、钟毅、何执中为代表的四个较大的研究团队。作者分布较分散,虽然团队内部存在合作,但不同团队之间却鲜有合作。纳入的文献共涉及270 个机构,发文数量≥3 篇的机构有10 家,其中黑龙江中医药大学发文数量最多,而哈尔滨医科大学药理学教研室与四川大学华西药学院对该领域研究开展最早。合作网络显示,该领域的研究工作处在相对分散的环境下,各研究机构和团队之间交流较少;而仅有的较少的合作大多在大学及其附属医院之间;值得注意的是,广东省中医研究所、广东省第二中医院与佛山科技学院之间实现了跨学科合作。

3.2 蚓激酶相关研究的热点、前沿分析

关键词共现图谱显示,研究热点主要有地龙、蚓激酶胶囊、表达、急性脑梗死、糖尿病、心绞痛、阿司匹林等。通过对关键词进行聚类分析,得到的研究热点有毕赤酵母、蚯蚓、蚓激酶胶囊、α-平滑肌肌动蛋白、急性脑梗死、深静脉血栓形成、中西医结合、阿司匹林等。根据关键词时区图谱,2001 年至2004 年,出现的研究热点较多,包括作用机制,治疗的疾病,联合用药,动物实验以及临床观察等。2005 年至2010 年,研究热点有剂型、作用功效等。2011-2014 年,安全性、品种鉴定与分类、养殖加工、品质评价开始受到关注。2015 年至2020 年,研究热点转移为细胞水平、分子水平的研究。通过对关键词进行突现分析,突现时间最近的关键词是“疗效”(2010年至2016年),突现强度最大的关键词为“临床观察”(6.0717),CiteSpace 中突现强度越大的词越能代表研究前沿[15]。最终,总结出其主要研究的热点内容包括三个部分:

3.2.1 药物制备工艺研究

具体包括原料、养殖加工、分离纯化、品种鉴定与分类、品质评价、剂型等热点内容。蚓激酶是以赤子爱胜蚓为原料,经过生化分离技术制得的酶蛋白[16]。赤子爱胜蚓饲以蛋渣、酒糟、棉籽并渣、畜牧粪便、居民生活垃圾(蔬菜果皮)等。目前常用的分离步骤是:制备蚯蚓匀浆、盐析、凝胶层析、离子交换层析、高效液相色谱或快速蛋白液相色谱法纯化,通过以上步骤可获得较高纯度的多个组分的蚓激酶[1]。常用剂型有片剂、胶囊剂、粉针注射剂,目前已上市的含蚓激酶成分的国家准字号药品有博洛克、普恩复、百奥、复方地龙胶囊等[17]。

3.2.2 细胞与分子基础研究

具体包括细胞生物学和分子生物学等热点内容。目前认为,蚓激酶是一组分子质量为18 ku-42 ku、pI 3-5、具有纤溶酶活性的丝氨酸蛋白酶。它含61%的α-螺旋,29%的β 折叠,10%无规则卷曲,比例常数为0.61,其活动中心约有12 种氨基酸组成。它对热较稳定,在55℃以下放置1 h,酶活力基本不变;超过60℃时,酶活力迅速下降;当温度达到70℃时,酶已完全失活。其作用的pH 范围较宽,在pH 4-11 活力变化很小,pH 8-9时稳定性最好,活力较高[1]。

3.2.3 动物实验与临床研究

具体包括作用机制、治疗的疾病、联合用药、有效性、安全性等热点内容。蚓激酶产生作用的原理为直接溶纤活性(直接溶解纤维蛋白)或激酶活性(激活纤溶酶原,间接溶解纤维蛋白)[18]。在临床上,广泛应用于肿瘤、缺血性脑卒中、冠心病、心肺功能不全、糖尿病合并循环障碍及肾病综合征等多种疾病的治疗[19],常与阿司匹林、氯吡格雷等抗血小板药物联合使用[20-22]。马丽虹等人[23]系统评价蚓激酶治疗缺血性脑卒中急性期的临床疗效及安全性,共纳入17个随机对照试验,包括1624名患者,结果表明,蚓激酶组的总有效率高于对照组(RR=1.20,99%CI=1.09-1.32),(NNT=6.67,99%CI=4.45-12.5),蚓激酶组神经功能缺损改善情况明显好于对照组(WMD=-3.21,99%CI=-4.24--2.17)。其中10 项研究未报道是否出现不良反应,1 项研究报道无不良反应,4 项研究报道不良反应,不良反应均于停药后自行消退。

3.3 蚓激酶相关研究面临的问题与展望

一方面,蚓激酶相关研究的发文量逐年下降,该领域相关研究在逐渐减少;该领域的核心研究力量不足,在学术领域内缺乏较强的影响力;研究机构间合作不足,整体分布较分散,缺少跨地域、跨学科的合作,存在一定的学术壁垒。另一方面,虽然药物制备工艺技术相对成熟,但细胞与分子水平的基础研究、动物实验、临床研究还有待深入,且近几年研究热点未更新,同时缺少高质量随机对照试验,来证实蚓激酶在临床上使用的有效性和安全性。

虽然在临床上相比于蚓激酶,在治疗血栓性疾病时,重组组织型纤溶酶原激活剂(rt-PA)、尿激酶等溶栓剂,阿司匹林、氯吡格雷等抗血小板制剂,以及肝素等抗凝剂更为常用,但其往往具有出血风险高[24]、长期服用时会产生药物抵抗[25]等缺点。因此,可以考虑使用蚓激酶或联合用药,如阿司匹林与蚓激酶联合治疗缺血性脑卒中,对患者的临床症状和体征均有显著的改善,且无明显不良反应[26]。因此,蚓激酶相关领域值得进行深入研究。建议研究者间加强交流,深入探讨,保持研究的持续性,可以采取跨机构、跨地域甚至跨学科等不同形式合作,优化资源,扩大合作领域[27];大力开展蚓激酶相关研究,进一步发掘新的研究热点和创新性;加强领域内研究人员的科研培训,规范试验设计,完善试验流程,从而促进领域内的科学性评价以及疗效评价的标准化工作[28]。

本文系统地对蚓激酶相关研究态势进行了梳理,揭示了研究热点、前沿和发展趋势,以期为今后相关研究工作的开展提供预判与参考,对于推动蚓激酶相关研究具有重要的意义。

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