中医药抗心肌细胞凋亡研究文献可视化分析

彭丽琪，蔡虎志，罗云涛，别明珂，张媛婷，刘越美，陈青扬，陈新宇

1.湖南中医药大学，湖南 长沙 410208；2.湖南中医药大学第一附属医院，湖南 长沙410007

心肌细胞作为心脏主要的收缩细胞，是维持心脏正常泵血功能的关键。哺乳动物成年后的心肌细胞属于终末期分化细胞[1]，几乎丧失分裂和修复能力，一旦心肌受损将难以恢复。心肌细胞内普遍存在一种特殊类型的程序性死亡（即心肌凋亡），其在心脏发育过程中至关重要。异常心肌凋亡引起的心肌受损是心血管疾病加重的首要因素之一。在缺氧、炎症因子、血管紧张素Ⅱ等因素刺激下会诱导心肌过度凋亡[2]，出现不可逆的心肌结构性改变，损害心肌的收缩特性，甚至引发心力衰竭、动脉粥样硬化、缺血再灌注损伤等一系列病变[3-4]。随着中医药干预心血管疾病研究的不断深入，愈来愈多研究表明中药单体、复方、针灸等抗心肌凋亡的有效性。

CiteSpace是一款基于Java应用程序的文献计量学软件，结合医学信息学、数据挖掘和信息可视化技术，采用交互式工具提取引文数据，通过构建渐进式知识领域图谱，直观显示出科学文献的研究热点与隐藏规律，帮助研究者快速、精准地预测研究前景与演化趋势[5-6]。本研究基于中医药抗心肌凋亡中、英文文献，挖掘该领域研究现状及发展趋势，以期为后续相关研究提供新方向和新思路。

1 资料与方法

1.1 数据来源与筛选标准

检索中国知识资源总库（CNKI）和Wed of Science核心集（WoS）建库至2021年12月16日的文献。CNKI数据库检索方式为高级检索，检索主题为“心肌细胞凋亡”OR“心肌凋亡”，同时在“中医学”“中药学”“中西医结合”3 个学科目录下进行筛选。WoS 检索式为TS=（“myocardial apoptosis”）AND TS=（TCM OR Traditional Chinese Medicine OR Chinese herbal medicine OR traditional herbal medicine ORAcupuncture OR Tuina OR TCM therapy）。

为保证检索数据的全面性和非重复性，剔除重复发表、与主题无关、发表信息缺失的文献；剔除系统性综述和文献综述等二次研究；剔除会议通知、杂志社稿约、科普宣传、报纸新闻文献。

1.2 数据处理与分析

将CNKI文献题录以“Refworks”格式导出，文件命名为“download_∗∗.txt”格式。运用软件内置CNKI 数据转化器，将文件转为WoS 格式，即“download_∗∗_converted.txt”格式。将WoS文献题录添加到标记结果列表，以纯文本格式导出，文件命名为“download_∗∗.txt”格式，导入软件进行去重处理。

根据文献时间跨度的不同设置CiteSpace 5.8.R3软件参数信息：Time Slicing 中文文献为2012 年1 月－2021年12月，英文文献为2005年1月－2021年12月，Years Per Slice为1；Node Types依次选择关键词、作者和机构，Top Nper slice 均设为50；对关键词进行Pathfinder、Pruning sliced networks 和Pruning the merged network修剪处理。为便于后续整理和分析，将意思相近的关键词进行规范化处理，如“凋亡”规范为“细胞凋亡”，“心肌”“肌细胞”规范为“心肌细胞”等。

中介中心性（Centrality）是评价节点重要性的指标之一。中介中心性≥0.1的节点在研究领域的影响力较大，周围出现紫色外环的节点被视为重要转折点和突破点[7]。

2 结果与分析

2.1 纳入文献情况

经筛选，最终纳入中文文献955篇和英文文献278篇。CNKI收录的第1篇相关文献发表于2012年，作者为浙江大学吕小翠，文中提及白藜芦醇通过p38通路减轻细胞凋亡和诱导细胞自噬。WoS收录的第1篇文献于2005年发表于Acta Cardiologica，文中Ling H Y等验证了香薷总黄酮能抑制冠状动脉闭塞期间的细胞凋亡。

CNKI 文献研究类别前3 位依次是应用基础研究（683篇）、医学实验研究（51篇）和临床研究（15篇），基金资助机构前3 位依次是国家自然科学基金（205篇）、河南省科技攻关计划（16篇）和湖北省自然科学基金（10篇）。

WoS 文献研究类别前3 位依次是Pharmacology Pharmacy（108 篇）、Integrative Complementary Medicine（72 篇）和Medicine Research Experimental（63篇），基金资助机构前3位依次是National Natural Science Foundation of China（149篇）、National Basic Research Program of China（22 篇）和 China Postdoctoral Science Foundation（9篇），发文较多的国家有中国（271篇）和美国（21篇），开放获取文献有159篇（57.19%）。

2.2 发文时间

该领域发文量总体呈持续增长趋势，国内研究起步较晚、但发展迅速，见图1。2020年发文最多（中文文献155篇、英文文献41篇）。中文文献增幅高于英文文献，最大增幅出现在2014－2016 年期间（达0.98倍）。运用Origin2020软件拟合的曲线大致符合线性增长模型：中文Y=14.57X-29 285（R2=0.833），外文Y=2.678 9X-5 376.3（R2=0.890）。一般认为，回归直线对预测值的拟合程度取决于确定系数R2，R2≥0.8说明回归直线模型拟合程度较高。2021年中文文献发文量仅118篇，但根据线性拟合函数推算为160篇左右，考虑可能与数据库未完全更新有关。

图1 中医药抗心肌细胞凋亡研究文献发文时间分布

2.3 作者合作网络

构建纳入中文文献作者合作网络见图2。中文文献形成了以谢世阳和崔琳（河南中医药大学第一附属医院）、冯建宇和马继鹏（空军军医大学西京医院）、刘舜禹和王振涛（河南省中医院）、李丹和付建华（中国中医科学院西苑医院）等为主，多人协作的固定合作关系[8-10]。李亮、陈树杰主要通过三人协作的方式展开研究，亦有高产作者刘丹选择独立完成研究。作者合作网络由若干个紧密联系、彼此相连的网络团体和孤立散点构成。每个网络团体至少包含4名作者和6个合作关系，表明研究团队人员配置和分工较为合理，合作关系长期稳定。

图2 中医药抗心肌细胞凋亡研究中文文献作者共现网络

纳入英文文献作者合作网络见图3。发文较多的作者有Li C（Beijing University of Chinese Medicine）和Jin C（China Academy of Chinese Medical Sciences Peking Union Medical College），研究方向主要涉及中药汤剂、单体成分、中成药对心肌凋亡的调控机制。Yu B Y、Huang C Y、Kou J P、Ren P等领导的科研团队同样具有较大影响力，团队着眼于生脉散、冠心Ⅱ方、通心络等方面，极大地扩充了研究内容。与英文文献作者合作网络比较，中文文献作者合作网络密集程度稍低、孤立节点偏多，可能与地域、机构、研究方向等因素有关。

图3 中医药抗心肌细胞凋亡研究英文文献作者共现网络

2.4 研究机构

构建纳入中文文献研究机构共现网络见图4。发文量前3位的机构依次是北京中医药大学、南京中医药大学和长春中医药大学，发文量依次为41、28、26篇，三者之和占所有机构发文量的9.95%，可知这3所院校在该研究领域发展较快，具备较强的科研能力和水平。其学术影响力向其他机构辐射，推动如辽宁中医药大学、南昌大学、广州中医药大学、湖南中医药大学等合作向纵深发展，实现机构间的学术资源整合。全国中医药高校及其附属医院、中医研究院占机构总数的24.78%，成为该研究领域的主要风向标和引领中医药学科发展潮流的主力军。但仍存在不同地域合作关系不够紧密、南北机构研究发展不平衡、中西医研究力度不相同等不足。今后各机构应注重加强高水准、全面性的学术合作，拓宽科研交流领域。

图4 中医药抗心肌细胞凋亡研究中文文献机构共现网络

纳入英文文献研究机构共现网络见图5。研究机构主要来自中国（占英文文献的90.65%），发文量排名前3 位的机构依次是Shanghai Univ Tradit Chinese Med（18 篇）、Beijing Univ Chinese Med（17 篇）和Chinese Acad Med Sci（16篇）。中介中心性排名前5位的机构依次是Capital Med Univ、Chinese Acad Sci、Peking Univ、Nanjing Univ Chinese Med 和Cent S Univ，可见英文文献研究机构主要以综合性高校为中坚力量，不仅限于中医药高校及其附属医院（占17.99%）。高校、医院及研究院彼此联系，相互促进，形成产、学、研一体化局面，具备持续产出能力。

图5 中医药抗心肌细胞凋亡研究英文文献机构共现网络

2.5 关键词

2.5.1 共现分析

构建纳入文献关键词共现网络见图6、图7。频次≥20的关键词有22个。中文文献频次前5位的关键词为心室重构、缺氧复氧、心肌保护、心肌凋亡、心肌损伤，英文献频次前5位关键词为Gene expression、Bax/Bcl2、Heart failure、Cardiac hypertrophy、Antioxidant activity，其节点在网络中占较突出位置。实验研究方面，心肌细胞、大鼠、作用机制为高频关键词；造模研究方面，阿霉素、过氧化氢为首选试剂，黄芪甲苷、白藜芦醇、黄芪多糖为国内研究者最常用于研究抑制凋亡的药物成分；疾病研究方面，心肌凋亡被认为与心肌缺血、心力衰竭、糖尿病、冠心病、脑缺血等密切相关；治疗研究方面，中介中心性排名靠前的关键词有内关、针刺、中医药、丹参、丹参饮和益气活血，说明中药汤剂、针刺、穴位、治法方药为研究核心；基因研究方面，研究热点主要涉及Bax、AKT、AMPK和p53。

图6 中医药抗心肌细胞凋亡研究中文文献关键词共现网络

图7 中医药抗心肌细胞凋亡研究英文文献关键词共现网络

2.5.2 聚类分析

在中、英文文献关键词共现网络基础上进行聚类，分别得到18个和16个聚类，见图8、图9。聚类模块值（Q）均大于0.3且聚类平均轮廓值（S）均大于0.7，提示聚类模块结构显著，研究主题集中且结果可信度高。由图可知，各聚类团块彼此交错，越靠近中心叠加越明显，表明各研究内容联系紧密、相互影响。聚类关键词的多少与聚类ID呈负相关，聚类中包含的关键词越多，聚类ID越小。采用对数似然比（LLR）算法进行标签聚类，将聚类标签结果权重占比最大的关键词设为聚类主题，归纳为6类研究主题：作用机制、实验研究、病理生理、相关疾病、基因表达、中医药疗法。

图8 中医药抗心肌细胞凋亡研究中文文献关键词聚类

图9 中医药抗心肌细胞凋亡研究英文文献关键词聚类

2.5.3 时间线分析

选取10个聚类标签按照从远及近的时间排序，以便直观地探寻该研究领域的演化脉络，见图10、图11。中、英文文献研究重心有所区别，中文文献关注分子机制方面，英文文献关注针刺疗法，二者时间跨度最长、出现最早；中文文献影响力较大的关键词是细胞凋亡、心肌细胞和氧化应激，英文文献影响力较大的则是Acupuncture、Adriamycin。总体而言，时间线跨度大，结构复杂多元，涉及实验研究、分子机制、造模药物、中药治疗等方面，体现了该研究领域视角的多元性和研究内容的多样性。

图10 中医药抗心肌细胞凋亡研究中文文献关键词时间线

图11 中医药抗心肌细胞凋亡研究英文文献关键词时间线

2.5.4 突现分析

进一步对关键词进行突现分析，见图12。Strength为突现强度，其值的大小与突现程度成正比。突现强度最高的关键词是“过氧化氢”，表明研究者最常用其诱导心肌凋亡探讨中医药的干预机制。突现持续时间最长的关键词为“抗氧化”，提示早期多开展以实验为载体的机制研究。突现时间呈现节段化、叠加化、连续化的特点，且时间跨度大。纵观突现词的整体分布，总研究趋势以中医药防治心肌缺血再灌注损伤（MIRI）为主。MIRI的病理机制复杂，与离子通道激活、蛋白酶异常活化、线粒体功能障碍等相关[11]。MIRI导致过量活性氧类（ROS）聚集，引发氧化应激和心脏毒性，加速细胞死亡，驱动缺血心肌的肥厚。而抗氧化治疗、线粒体移植、靶向Bax、电针预处理可减少ROS生成，起到潜在的保护作用[12]。“缺氧”是当前研究热点。

图12 中医药抗心肌细胞凋亡研究文献突现关键词（前9位）

3 讨论

心肌细胞凋亡存在于大多数心血管疾病中。PI3K/Akt途径、JAK2/STAT3途径、Nrf2途径、p38/MAPK途径等信号通路能调节细胞凋亡[13]，适当应用冠脉支架植入术、开通阻塞血管、改善心肌凋亡是防治心血管疾病的重要思路。如何改善心肌缺血缺氧、增强氧化应激条件下的抗凋亡能力、提高心肌自我修复能力便成为研究重点。中医药在减少心肌梗死面积、抑制线粒体凋亡、减轻MIRI中的氧化应激等方面发挥积极作用[14]。本研究借助CiteSpace软件绘制知识图谱，提取和挖掘关键信息，了解该领域研究现状、热门主题及其发展趋势。

从总体来看，该领域发文量呈逐步增长趋势，中文文献发文量2014－2016 年出现2 个峰值，从2014年起大幅增加，这与中医药发展的历史机遇、目标任务及发展战略密切相关。2016 年，中医药系统坚定不移贯彻落实中央决策部署，实现了“十三五”中医药工作的高起点和新开局。《中华人民共和国中医药法》明确了党和政府扶持、保护、发展中医药事业的指示、政策和法规，使中医人才获得更优质的教育和培养[15]，推测近年发文高峰与之有关。目前中、英文文献形成多个稳定合作团体，发表的论文绝大多数收录于科学引文索引和中国科学引文数据库，成为该领域的领航者、高产者和贡献者。从发文机构来看，全国中医药高校及其附属医院是核心机构。机构内部维持着平稳且紧密的合作关系，但不同机构之间缺乏跨地域合作意识，在协同研究方面有所欠缺，这可能与研究方向不一致、地区和资源配置差异、重视程度不相同等因素有关，在中文文献研究机构合作情况中表现得尤为明显。

中医药抗心肌凋亡领域以实验研究为载体，以分子机制为核心要素，重点在于探索中药单体、复方、中医药疗法对心肌凋亡的影响，建立了较全面的研究与分析架构。①作用机制：主要围绕氧化应激、抗氧化与自噬展开广泛研究。研究表明，受损心肌内氧化应激反应和ROS升高将诱导自噬和心肌凋亡[16]。在缺氧条件下，红景天苷通过抑制凋亡下游蛋白表达和增强自噬水平，改善氧化应激和心肌损伤[17]。丹酚酸B通过调节Bcl-2、Bax表达抑制心肌凋亡[18]。②实验研究：研究者最常使用阿霉素、过氧化氢造模。阿霉素具有心肌亲和性，通过氧化应激损伤、线粒体功能障碍、钙超载等途径引发不可逆的心脏毒性[19]，常用于研究药物对阿霉素相关心肌病的心脏保护作用。过氧化氢作为常见的ROS，通过激活Caspase-9线粒体信号通路与Caspase-8死亡受体通路直接参与心肌凋亡[20]。③病理生理：主要包括心室重构和炎症反应。细胞凋亡在急性心肌梗死后的心肌重塑过程中发挥重要作用[21]。炎症反应通过刺激细胞自噬具有心肌保护作用[22]。④相关疾病：包括糖尿病、冠心病、心肌缺血、心肌梗死等领域，说明心肌凋亡主要参与高糖、缺血缺氧、动脉粥样硬化等因素诱导下心血管疾患及并发症的发生发展。⑤基因表达：涵盖Akt、JNK、Bax、Bcl-2、p53、PI3K等在内的基因。PI3K/AKT信号通路的激活能减缓心肌凋亡，直接与Bax、Bcl-2、Caspase家族介导的细胞凋亡相互作用[23]。JNK的活化具有启动外源性和内源性细胞凋亡途径的核心作用[24]。研究表明，抑制p53表达可下调Bcl-2/Caspase3线粒体凋亡途径，降低凋亡率[25]。⑥中医药疗法：涵盖了电针、灸法、针刺、中药等。电针、艾灸预处理能发挥心肌保护作用，减少细胞凋亡[26]。瓜蒌薤白半夏汤、通心脉方、参附注射液、速效救心丸等制剂具有干预MIRI细胞凋亡作用[27-28]。电针“内关”被证实能明显保护体外循环大鼠的心肌细胞，有效防治心肌缺血[29]。

综上，本研究通过CiteSpace软件对中医药抗心肌凋亡文献进行分析，直观展示了该领域研究现状和前沿趋势。由于本研究检索范围仅限于CNKI和WoS数据库，结果可能存在一定局限性。中医药抑制心肌凋亡研究热点随着时间推移处于不断变化中，主要集中在实验研究、作用机制、病理生理、疾病领域、基因表达和中医药治疗，揭示了氧化应激、线粒体自噬、缺血再灌注损伤为该研究领域中的焦点，但其研究空间仍待进一步拓展和延伸。研究者今后可多关注古籍经方、针灸疗法、养身功法、体质差异、中医药介入时间等在抗心肌凋亡中的作用，亦可结合证候研究、真实世界研究、数据挖掘、网络药理学、系统生物学等新技术、新手段，推动该领域发展。