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线粒体自噬研究的文献计量学可视化分析

2024-04-29廉坤李鑫宁博李琳胡思远胡志希

中西医结合心脑血管病杂志 2024年3期
关键词:可视化分析

廉坤 李鑫 宁博 李琳 胡思远 胡志希

摘要 目的:借助文献计量学和可视化分析工具,分析线粒体自噬的研究现状和热点前沿,为科研选题和临床应用提供指导与借鉴。方法:以Web of Science 核心合集为文献来源,检索建库至2022年9月8日收录的线粒体自噬相关研究文献,以VOSviewer和CiteSpace软件分析研究机构、期刊、作者、关键词等内容。结果:最终纳入文献2 475篇,年发文量整体呈上升趋势;Chinese Acad Sci是发文量和中心度最高的机构;发文量最多且共被引最多的期刊是Autophagy;Chen Quan是发文量最多的作者,Narendra DP是共被引最多的作者;关键词分析发现mitophagy(线粒体自噬)、oxidative stress(氧化应激)和apoptosis(细胞凋亡)等是出现频数较高的关键词,聚类分析生成10个聚类。结论:线粒体自噬领域的研究较多、质量较高但分散,热点内容可归为相关疾病和微观机制等两个方向,未来也应当加强中医药干预线粒体自噬的相关研究。

关键词 线粒体自噬;CiteSpace;VOSviewer;可视化分析;微观机制

doi:10.12102/j.issn.1672-1349.2024.03.006

基金项目 国家自然科学基金项目(No.82274412)

作者单位 1.湖南中医药大学(长沙 410208);2.陕西中医药大学

通讯作者 胡志希,E-mail:003405@hnucm.edu.cn

引用信息 廉坤,李鑫,宁博,等.线粒体自噬研究的文献计量学可视化分析[J].中西医结合心脑血管病杂志,

2024,22(3):425-432.

线粒体自噬,即将线粒体作为靶细胞器的自噬,主要借助自噬启动蛋白和自噬体等因子协同作用来清除受损或老化线粒体,进而维持生物体线粒体稳态的病理生理过程。此外,有学者提出线粒体自噬是保护神经元的重要因素,且能影响细胞的正常生命活动[1-3。近年来,相关研究逐年增加,如系统综述4-5、通路研究6、发病机制7-8、保护作用9和中医药干预等10。研究方向和种类繁多,文献发表量较多,但是没有系统地整理分析该领域的研究现状和研究趋势。因此,本研究拟基于Web of Science核心合集收录的线粒体自噬研究文献,借助CiteSpace和VOSviewer软件可视化分析该领域的研究情况,为今后的科研选题与临床治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 文献来源与检索策略

在Web of Science核心合集中,以“mitophagy”为主题,检索建库至2022年9月8日收录的与线粒体自噬相关的文献。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准:关于线粒体自噬研究的论文(articles)和评论(review)类型的文献。排除标准:重复发表的文献;会议摘要、社论材料、书籍章节和信函等类型的文献;与本研究主题无关的文献。

1.3 数据处理

将最终纳入的文献以“纯文本”格式导出为“txt”文件,并放入input文件夹,借助CiteSpace软件转换为可识别的文件[11。CiteSpace参数设置为:时限选择2005年1月—2022年9月8日,切片单位为“1”年,修剪方式选定pathfinder与prunning sliced networks,其余保持默认选项。

2 结 果

2.1 文献检索结果

初步检索获得相关文献8 558篇,按照纳入与排除标准,删除不符合要求的文献6 083篇,最终纳入文献2 475篇。

2.2 年发文量

论文的年发文量是反映该领域发展趋势的关键指标,能进一步体现该领域的知识进展。绘制该领域年发文量趋势,由图1可见,从2005年开始,年发文量逐年增加,整体呈上升趋势。2018年首次突破了200篇,2021年达到了500篇以上。预计今后相关研究和发文量会更多,受关注度也会越来越高,研究前景更广阔。

2.3 研究机构

采用CiteSpace软件绘制研究机构可视化知识图谱(见图2),共获得相关研究机构2 241所,其中有124所机构的发文量≥10篇。Chinese Acad Sci是发文量最多的机构,有62篇,其次为Zhejiang Univ、Fudan Univ、Shanghai Jiao Tong Univ和Capital Med Univ,达到40篇以上。发文量排名前10位的机构见表1。中心度最高的也是Chinese Acad Sci(0.15),其次为Univ Pittsburgh(0.14)、Univ Michigan(0.13)和Johns Hopkins Univ(0.13)等机构的中心度也较高,说明以上机构是该领域的主要研究机构。综合来看,参与该领域研究的主要是各类医科大学和国际知名高校。

2.4 期刊和共被引期刊

通过对该领域发文期刊进行分析,可知收录该领域文献的(期刊)有662本,其中,有52本期刊发文量≥10篇(见图3),Autophagy是发文量最多的期刊,达到144篇;同时,Oxid Med Cell Longev(51篇)、Cell Death Dis(50篇)和Front Cell Dev Biol(44篇)等发文量也较多,发文量排名前10位的期刊见表2。共被引期刊见图4,其中,Autophagy是被引用最多的期刊,引用量为6 684次,其次为J Biol Chem(6 047次)、Nature(5 227次)和P Natl Acad Sci Usa(4 779次)等。引用量排名居前10位的期刊见表3。

采用CiteSpace软件绘制期刊双叠加图谱(见图5)。本研究引用期刊集中的学科领域在图的左侧,被引用期刊集中的学科领域位于图的右侧。图中的曲线代表期刊引用轨迹,即由引用期刊集中的学科领域转移到被引期刊集中的学科领域,借此分析线粒体自噬领域的文献在学科间的知识流动和迁移,由图可见,最主要的引用轨迹(橙色)为Molecular/Biology/Immunology向Molecular/Biology/Genetic转移,提示该领域研究集中在Molecular、Biology、Immunology和Genetic等学科,而未来需要加强临床、药学、医学等方面的研究。通过以上分析发现,该领域期刊影响因子和质量等均较高,说明该领域研究值得被关注且在不断发展进步。

2.5 作者和共被引作者

该领域共13 589位作者发表论文,其中发文量≥5篇的作者244位(见图6),形成了以Chen Quan、Ren Jun、Kanki Tomotake、Palikaras Konstantions和Huang Wei等为核心的13个合作团体,其中,Chen Quan(30篇)的发文量最多,其次为Liu Lei(27篇)、Kanki Tomotake(24篇)和Ren Jun(23篇)等。

该领域共被引作者有47 551位,其中被引用次数≥50次的作者352位(见图7),大致分为以Zhou H、Fang EF、Mizushima N和Lazarou M等为核心的红、黄、绿、蓝4簇。Narendra DP(683次)被引用次数最多,其次为Lazarou M(666次)、Youle RJ(651次)、Narendra D(634次)和Zhou H(605次)等。整理发文量、被引次数排名居前10位的作者见表4。

2.6 关键词

2.6.1 共现分析

关键词是对主题的高度凝练,代表了论文核心内容,分析关键词可帮助了解该领域的研究现状与热点。共获得7 037个关键词,出现频数≥10次的395个,关键词共现图见图8,关键词分为4个研究方向:以mitophagy(线粒体自噬)、autophagy(自噬)、apoptosis(细胞凋亡)、oxidative stress(氧化应激)和inflammation(炎症)等为代表的红色簇;以protein(蛋白质)、ubiquitin(泛素)和gene(基因)等为代表的绿色簇;以mouse model(老鼠模型)、axonal-transport(轴突运输)、in-vivo(在体)和biogenesis(生物起源)等为代表的蓝色簇;以fusion(结合)、fission(分裂)和mitochondrial fusion(线粒体融合)等为代表的黄色簇。进一步分析关键词出现频数,以mitophagy(1 531次)出现频数最高,其次为autophagy(1 368次)、mitochondia(681次)、oxidative stress(584次)和apoptosis(485次)等。出现频数排名前20位的关键词见表5,关键词共现密度见图9。

2.6.2 聚类

以对数似然比算法聚类关键词,获得#0 degradation(退化)、#1 dysfunction(功能障碍)、#2 liver injury(肝损伤)、#3 life span(寿命)、#4 Alzheimers disease(老年痴呆症)、#5 gene(基因)、#6 selective autophagy(选择性自噬)、#7 mitochondrial fission(线粒体分裂)、#8 mitochondrial biogenesis(线粒体生物合成)和#9 acute myeloid leukemia(急性髓系白血病)等10个聚类(见图10),这些聚类在一定程度上代表了该领域的研究方向,且包含的节点数量越多则聚类编号越小。聚类涉及的关键词见表6。

3 讨 论

本研究最终纳入文献2 475篇,年发文量整体呈上升趋势,说明该领域的研究越来越多,正在不断发展。Chinese Acad Sci、Zhejiang Univ、Fudan Univ、Univ Pittsburgh、Univ Michigan和Johns Hopkins Univ等是该领域的主要研究机构,也是国际知名高等院校,足以说明该领域研究的重要性。Autophagy、Oxid Med Cell Longev、Cell Death Dis、J Biol Chem和Nature等是收录该领域文献数量和被引用较多次数的杂志。这些杂志影响因子较高,且JCR分区(科睿唯安公司分区)集中在1区和2区,表明该领域研究文献质量较高,影响力较大。Chen Quan、Liu Lei和Narendra DP等是该领域较有影响力的作者。分析关键词发现,该领域的研究趋势和热点集中在以下两个方面。

3.1 相关疾病

本研究发现,线粒体自噬相关疾病研究较多的有diabetic nephropathy(糖尿病肾病)、liver injury(肝损伤)、heart failure(心力衰竭)、colon cancer(结肠癌)、Parkinsons disease(帕金森病)和acute myeloid leukemia(急性髓系白血病)等。如Yang等[12研究线粒体自噬在糖尿病肾病中的作用,并提出其可以作为糖尿病肾病的潜在治疗靶点。Tang等[13研究发现,褪黑激素能促进腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)磷酸化,加速假定激酶1(Pink1)向线粒体转移,从而激活线粒体自噬,改善氧化应激反应,减轻炎症反应,在糖尿病肾病中发挥保护作用。Liu等[14通过小鼠实验推测黄芪丹参汤可以抑制Pink1/帕金森(Parkinson)介导的线粒体自噬来预防糖尿病肾病。Wang等[15研究发现,长链非编码Camirt通过与Phb2相互作用调节心脏中的线粒体自噬信号传导,在衰老相关心力衰竭中发挥重要作用。Deng等[16研究表明,DNA甲基转移酶1可能通过促进miR-152-3p的甲基化和增强E26转化特异蛋白-1的表达来抑制miR-152-3p的表达,从而诱导RAS同源基因家族成员H转录激活,抑制线粒体自噬,促进心力衰竭的发展。国内此类研究也较多

,但未来应当在相关疾病基础上,进一步增加中医药对线粒体自噬影响的相关研究,发挥中医药特色[17-19

3.2 微观机制

与线粒体自噬相关研究的微观机制、通路信号和蛋白靶点有oxidative stress、apoptosis、pathway、自噬相关蛋白32(ATG32)和B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)等。如Zeng等[20的研究显示,环维黄杨星D通过增强线粒体自噬受体Bcl-2基因/腺病毒E1B相互作用蛋白3(BNIP-3)的表达,并加强其与微管相关蛋白1轻链3(LC-3)的相互作用,从而引发线粒体自噬,促进线粒体功能障碍而增强细胞凋亡。Kubota等[21认为氨基末端乙酰转移酶A介导的氨基末端乙酰化作用于ATG32的表达和磷酸化,从而驱动线粒体自噬。Dou等[22的研究发现,线粒体靶向泛醌通过增强PINK1/parkin介导的线粒体自噬,抑制肝星状细胞激活,减轻肝纤维化。Shi等[23的研究发现,左西孟旦能改善心肌功能障碍,减少心肌酶和炎性因子的释放,改善氧化应激指数和心肌病理改变,减少线粒体分裂,激活线粒体自噬。

综上所述,通过对来源于Web of Science核心合集的线粒体自噬文献进行可视化分析,进一步总结该领域的研究热点和前沿,有助于临床治疗和科研选题。

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(收稿日期:2022-12-10)

(本文编辑 邹丽)

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