基于Web of Science数据库对急性胰腺炎相关研究的文献计量与可视化分析

罗玮玮, 董小武, 王凝之, 李瑶瑶,肖炜明, 丁岩冰, 孙云云

(扬州大学附属医院, 1. 消化内科, 2. 胰腺中心, 江苏 扬州, 225009)

急性胰腺炎(AP)是一种急性非传染性炎症性疾病,为临床常见且复杂的急腹症[1-2]。大多数AP患者症状较轻,经保守治疗后5～7 d即可痊愈,但仍有15%～20%的AP将引起胰腺坏死、持续性器官衰竭,进展为重症AP, 致死率可高达30%[3-4]。流行病学数据[5]显示,AP的发病率近年来有所上升,但临床尚无有效的针对性治疗策略。目前,国内外研究团队主要通过动物模型探索AP发生与发展的机制和通路,为AP的治疗提供了更多思路[6]。既往研究[7]显示, AP的发病机制主要包括病理性钙信号传导、线粒体功能障碍、腺泡细胞内胰蛋白酶原过早激活、内质网应激和自噬受损等,但尚未被完全阐明。文献计量学是以文献所包含的信息为研究对象(如作者、作者单位、主题、摘要和关键词等),运用数学统计等方法,以庞大的文献数据量为出发点,从更宏观的角度进行分析、总结和归纳,已成为分析某领域进展特征和准确把握发展趋势的重要方法[8]。本研究从文献计量学角度出发,基于Web of Science(WOS)数据库,借助 Cite Space和VOS viewer软件对AP相关文献进行分析,全面科学地展示AP领域的基础研究现况和发展趋势,以期为未来AP的相关研究提供参考依据和新思路。

1 资料与方法

1.1 文献来源和检索方法

以“acute pancreatitis”为主题词在WOS数据库中检索文献,检索内容包括标题、摘要、关键词,语言限定为英语,时间范围为2012—2021年,文献检索工作在1 d内(2022年3月16日)完成,共获得6 848篇与AP有关的科学引文索引(SCI)文献。阅读文章标题和摘要,排除AP非基础实验性文献后获得1 673篇SCI文献,再进一步删除重复文献,最终获得1 501篇SCI文献。

1.2 文献计量分析方法

将文献导入 Cite Space和VOS viewer软件中进行计量学分析,对国家、研究机构、期刊、作者、高被引文献、高被引作者、关键词进行共现网络分析,并绘制相应的可视化知识图谱。应用GraphPad Prism 8.0软件绘制柱状图。在VOS viewer 和Cite Space图谱中,相同颜色代表同一聚类,节点大小反映关键词出现频次,节点越大表示出现频次越多,节点间的距离和连线数代表关键词之间的关联程度[9]。图谱工具可用于分析文献的共引和共现数据信息,因此得到的文献计量图谱可以用于分析研究热点。

2 结 果

2.1 国家及研究机构发文量

2012—2021年共发表1 501篇AP基础实验性的SCI文献,年发文量总体呈波动上升趋势,其中2019—2021年上升趋势更为明显,见图1。发文量居前3位的国家分别为中国、美国、德国,见图2A; 发文量排名前3位的研究机构分别为上海交通大学(106篇)、四川大学(75篇)、同济大学(45篇),见图2B; 研究机构的可视化分析图谱见图2C, 不同大小的节点可以更直观地展示各研究机构的发文量。

表1 发文量居前10位的期刊

图1 急性胰腺炎基础领域文献年度发表情况

2.2 高发文量、高被引期刊

发文量居前10位的期刊累计发文411篇,其中发文量居前3位的期刊分别是Pancreas(86篇)、Pancreatology(53篇)、PlosOne(46篇),且其影响因子均>3, 此外Gastroenterology的影响因子最高(22.682), 在消化疾病领域具有很高的学术影响力,见表1。被引频次可反映期刊的质量和影响力,排名前3位的高被引期刊分别为Gastroenterology(1 013次)、Pancreas(914次)、Gut(806次),说明以上高被引期刊在胰腺炎学术界具有很高的影响力,见图3。

A: 发文量居前10位的国家; B: 发文量居前10位的研究机构; C: 发文量居前10位的研究机构网络图。图2 国家及研究机构的发文量分析

图3 文献被引频次居前10位的期刊

进一步比较高被引期刊和高发文量期刊发现,高被引期刊与高发文量期刊无完全对应关系。Pancreas、Pancreatology、Gastroenterology等期刊在发文量、被引量方面均处于前列,是该领域极具价值的重要期刊。

2.3 高发文量作者、高被引作者

排名前10位的高发文量作者见图4A, 其均为AP领域中核心和多产的作者,其中WANG X P(35篇)、WANG W X(33篇)、SUTTON R(29篇)发文量居前3位。2017—2021年发文量居前4位的作者为SUTTON R(20篇)、LU G T(19篇)、WANG W X(19篇)、WEN L(19篇),见图4B。

排名前10位的高被引作者在AP研究学术合作中具有较强的凝聚力,高被引作者网络中节点最大的是BHATIA M, 其主要研究方向为腺泡细胞损伤后的保护机制[10]、免疫调节和免疫监管在AP中的作用等[11], 而GUKOVSKAYA A的主要研究内容为细胞死亡通路的调节、线粒体功能障碍、腺泡内消化蛋白酶的激活、巨噬细胞诱导的炎症反应等[12-13], 见图4C、4D。VOS viewer图可直观显示AP主要研究团队及各团队之间的紧密合作情况,见图4E。

2.4 高被引文献

排名前10位的高被引文献在AP研究领域中具有重要价值,是学科知识研究的基础,见表2。被引频次居前2位的文献是发表在Lancet、NEnglJMed的2篇综述[14-15], 均报道了AP研究的最新进展,排名第3位的文献是BANKS P A等[16]发表于Gut的2012版新修订的AP亚特兰大分级。此外, 2013年LERCH M M等[17]于Gastroenterology发表的急性和慢性胰腺炎动物模型建立方法的文献被引频次亦多达49次。排名前10位的高被引频次文献中, 4篇文献[17-20]发表于Gastroenterology。文献高被引网络可更直观地展示AP领域的重要文献,见图5。

表2 排名前10位的高被引文献

2.5 关键词共现网络

基于关键词共现网络进行聚类分析发现,AP领域主要的研究方向为细胞死亡、自噬受损、细菌移位、治疗、血红素加氧酶1, 见图6。共现网络图中的各节点之间连线密集,表明近年来AP领域关注的焦点相对集中且已形成规模。

A: 发文量居前10位的作者; B: 2017—2021年发文量居前10位的作者; C: 被引量居前10位的作者; D: 高被引作者网络图; E: 高发文量作者网络图。图4 高发文量作者和高被引作者分析

图6 关键词共现网络

由于关键词共现网络图的有效信息相对较少,覆盖范围相对较广,很难聚焦学术界近期关注的关键词,本研究进一步构建了排名前20位的关键词突现趋势图(图7),可从突发值和突发时间这2个维度直观展示AP近年来的研究发展趋势。学者们在早期研究阶段关注的重点是渗透性、细菌移位、肝损伤、肿瘤坏死因子、炎症介质、器官衰竭等,中期研究阶段的重点是肥胖、中性粒细胞、核因子κb等,当前的热点则是信号通路、标记物、肺、功能障碍、胰腺腺泡细胞、线粒体功能障碍等。

图7 排名前20位的关键词突现趋势图

3 讨 论

AP的主要病理特征为腺泡细胞坏死和局部及全身炎症反应,目前临床尚无针对性药物可预防或治疗AP。近年来大量研究对AP的病理生理机制进行探讨,主要包括病理性钙信号传导、线粒体功能障碍、腺泡细胞内胰蛋白酶原过早激活、内质网应激和自噬受损等。基础研究在潜在药物开发和治疗靶点确定方面起着重要作用,因此对近年来AP基础实验相关文献进行梳理具有重要意义。本研究应用Cite Space和VOS viewer软件对2012—2021年WOS数据库中与AP相关的SCI文献进行计量分析并绘制可视化知识图谱,直观地展示了AP基础研究领域的研究趋势、研究热点和发展方向。

国家和研究机构的可视化分析可为学者提供更多AP相关信息,有利于研究机构之间的合作与交流。本研究发现,AP领域发文量最多的国家是中国,且发文量前10位的研究机构(7所是综合性大学,3所是医科大学)中,8所来自中国,另外2所分别来自英国、美国。高发文量作者分析结果显示,AP基础研究领域最有活力的几个研究团队中,英国利物浦大学SUTTON R团队主要关注AP损伤机制,尤其是线粒体功能障碍机制,并以此推动对AP具有相关保护作用的潜在药物的研究进展[21-22],如线粒体靶向抗氧化剂等[23]; 同济大学王兴鹏团队和上海交通大学文礼团队建立了密切的合作关系,其主要研究领域为AP腺泡细胞损伤的调控机制[24]和损伤后的修复机制[25]; 南京大学李维勤团队主要研究重症胰腺炎及其严重并发症的防治[26-27]; 四川大学华西医院唐文富团队主要研究中西医结合方法治疗胰腺炎[28]; 武汉大学王卫星团队主要致力于胰腺外科和临床静脉营养的研究,胰腺癌和胰腺炎的基础研究[29],涉及妊娠期胰腺炎的研究[30]。由此提示,研究者在研究过程中可重点关注该领域主要研究团队的研究进展,可及时获取最新文献。同时,VOS viewer图中各节点间的距离和连线数量直观地展示了各团队间的合作关系,表明AP研究领域的学者存在强烈的团队合作意识。

本研究通过对高被引作者和高被引文献的分析,发现了具有较高参考价值的文献,其研究结果展示了近年来AP临床治疗和基础研究的进展,可呈现该领域的基本方向和热点问题。此外,本研究对高发文量作者进行分析发现,尽管中国学者的发文量最多,但高被引文献和作者大多来自国外,说明国外研究机构在AP领域的研究历史较久且更具创新性,而中国目前尚缺乏具有较高国际影响力的学术成果。

目前,AP基础研究主要致力于探索发病机制和寻找潜在治疗靶点及药物。本研究中,关键词共现趋势图展示了近年来AP研究重点的变化过程。学者们早期阶段主要致力于探索AP病因和临床严重并发症的病理生理基础,中期逐渐转向通过动物模型探讨诱导AP进展的因素和疾病的发生过程,而当前的热点主要集中于信号通路、标记物、肺、功能障碍、胰腺腺泡细胞、线粒体功能障碍等方面,表明腺泡细胞线粒体功能障碍可能是该领域的研究重点。因此,不断深入研究AP发生与发展过程中的炎性因子、信号通路以及不同发病机制间的相互关系,对AP的治疗具有重要指导意义,但从基础研究中寻找突破再到应用于临床治疗还需长时间的探索。本研究亦存在一定局限性: ① 文献的纳入标准设为英文SCI文献,WOS数据库中的其他语种文献未被纳入统计; ② 在文献的检索、纳入和排除过程中,可能有相关文献未被纳入统计; ③ 因数据库在线动态更新,文献计量学分析的结果具有一定时效性。

综上所述,本研究通过文献计量学方法和可视化分析软件对WOS数据库的AP领域相关文献进行筛选和整理,并对国家、研究机构、期刊、作者、高被引文献、高被引作者、关键词进行共现网络分析,全面科学地展示了AP领域的研究现况和发展趋势,或可为今后AP的相关研究提供参考依据和新思路。