基于CiteSpace和Web of Science可视化分析白藜芦醇肝脏应用研究
2024-06-17胡永生,易增兴,王博龙
摘要:展示、分析白藜芦醇肝脏应用研究领域文献的整体现状、研究热点及未来趋势.以Web of Science 核心合集数据库中白藜芦醇肝脏应用研究的相关文献为研究对象,应用CiteSpace软件对文献的作者、机构和关键词、被引文献等进行可视化展现与分析.共纳入分析文献1 782篇,年发文量呈整体上升趋势,得到以王恬-张昊为核心的合作者关系网,以长庚大学、南京农业大学为核心的合作团体.挖掘出氧化应激、表达、代谢、脂肪肝、胰岛素抵抗等关键词.白藜芦醇肝脏应用研究主要聚焦于体内代谢、药理作用及分子机理等方面,研究上重基础轻临床应用转化,相关机构及主要作者间的联系强度不高.建议加强组织机构及个人间的合作,增加高质量的临床应用研究,从而推动该领域的全面发展.
关键词:白藜芦醇;Citespace;肝脏;Web of science
中图分类号:R575文献标志码:A
Visual Analysis of Resveratrol in Liver Applications"Based on CiteSpace and Web of Science
HU Yongsheng, YI Zengxing, WANG Bolong
(School of Chemical and Biological Engineering, Yichun University, Yichun 336000, China)
Abstract: In this paper, the current situation, research hotspots and future trends of the literature in the field of resveratrol liver application research were presented and analyzed. The related literatures of resveratrol liver application in the core collection database of Web of Science were taken as the research object, and the authors, institutions, keywords and cited literatures were visually displayed and analyzed by CiteSpace software. A total of 1782 papers were included in the analysis, with an overall upward trend in annual publication. A network of collaborator relationships with Wang Tian-Zhang Hao as the core, and a collaborative group with Chang Gung University and Nanjing Agricultural University as the main bodies were formed. Keywords such as oxidative stress, expression, metabolism, fatty liver, and insulin resistance were mined. The liver application research of resveratrol mainly focuses on metabolism, pharmacological action and molecular mechanism etc., and the research focuses on the transformation of basic application rather than clinical application, and the related institutions are not closely related to the main authors. It is suggested that cooperation between organizations and individuals should be strengthened, high-quality clinical application research should be enhanced, and all-round development of this field should be promoted.
Key words: resveratrol; CiteSpace; liver; Web of Science
白藜芦醇(Resveratrol,Res)化学名称为3,4′,5-三羟基二苯乙烯,是一种从葡萄、虎杖、花生等植物中提取的天然非黄酮类多酚化合物,具有抗肿瘤、抗氧化、抗衰老、保护心脑血管等多种生物学、药理学特性[1].近年来诸多专家学者逐渐发现白藜芦醇在肝病应用方面具有独特优势,如抗感染性休克小鼠肝损伤[2]、改善梗阻性黄疸大鼠肝功能[3]、促进大鼠肝组织再生[4]等,相关研究已成为白藜芦醇功效探索的热点,发文量也随之不断增长.但有关白藜芦醇在肝脏应用中整体现状、研究热点及未来趋势尚未见报道.
CiteSpace是由陈超美教授团队开发的一款用于计量和分析某领域科学文献数据信息的可视化软件,它可将某一领域研究文献的结构、规律和分布情况直观、形象地呈现出来,以便使用者挖掘其中深层的研究热点并对未来的研究方向做出相应的预测[5-6].因其直观的图形展示方式、便于理解和记录的可视化分析,该软件常受到各个领域研究者的重视.本研究拟运用Citespace软件对Web of Science核心数据库中有关白藜芦醇肝脏应用的研究文献进行知识图谱可视化分析,以期总结白藜芦醇在肝脏应用方面的现状、热点及趋势.
1资料与方法
1.1文献来源
数据来源:Web of Science核心数据库;文献类型:article;语种:英文;检索式:“TS=Resveratrol AND Liver”为检索词;检索时间:1992年至2022年;导出格式:纯文本格式.
1.2数据处理
本研究采用Citespace 5.8.3版本,对数据进行转化及去重处理,并绘制相应知识图谱.
1.3Citespace参数设置
“Time span”选择1992年至2022年,“Years Per Slice”设为“1”,“Nodes Types”分别选择作者、机构、关键词和引用,依次进行作者合作关系可视化、研究机构、关键词、文献被引用可视化分析,Top N %水平设置为5%,其余使用默认参数.除作者合作关系可视化不采取修剪方式外,“Pruing”选择均为Pathfinder、Pruning sliced networks、Pruning the merged network修剪方式.
2结果
2.1年度发文趋势
共检索到有效相关文献1 782篇,年度发文量及趋势见图1.2000年前年均发文量少于10 篇,为该领域研究的起步期;2000—2008年为平稳发展期,发文量缓慢增加波动上升,最多至46篇;2008—2019年间发文量显著、快速上升,多至175篇,为快速发展期;2019年后,年均发文数量较之前有所下降.
2.2作者合作可视化分析
作者合作可视化分析有助于了解某个研究领域的核心作者及他们之间的合作关系.本文使用 CiteSpace 对发文作者进行分析,并列举其中发文量排名前10的作者,结果如表1、图2所示.图2中每一个团簇代表一个研究团队,字体越大则代表发文量越多.CiteSpace软件聚类发现了几个团队,其中发文量以TIAN WANG,HAO ZHANG团队最为突出.除了已经存在以TIAN WANG-HAO ZHANG为核心的相当规模的合作关系,网络中还存在其它若干小规模的合作关系,例如BAHJAT ALANI-MOHAMED A HAIDARA,THOMAS SZEKERES-WALTER JAEGER等.
2.3研究机构合作可视化分析
研究机构共现分析能够展示该领域研究力量的分布情况[7].图3为高频合作机构图谱,图中每一个节点代表1所机构,节点越大代表该机构的发文量越多,显示机构名的节点发文量均≥9篇,共有24个机构,其中发文量最高的Cairo Univ(开罗大学),总发文量为27篇.从机构之间的合作上来看,以Chang Gung Univ(长庚大学)、Nanjing Agr Univ(南京农业大学)这几个研究机构为中心组成的机构网络间合作相对较多,已经形成一定的合作规模.
2.4关键词共现分析
关键词是文献中最主要、最精炼的核心词汇,也是论文主题的高度概括.“词频分析法”是一种通过统计某一领域关键词出现的频次数量来寻找该研究领域核心内容的方法,它可直观展示文献的主要内容及最受关注的研究领域[8].本文以Citespace中的keywords作为节点类型,采用词频分析法进行分析,结果如图4所示.图中关键词由圆圈和标签表示,圆圈的大小代表关键词频次的高低,关键词出现的频次越高,则说明该词在当前研究领域中的关注程度越高.不同关键词之间的连线的粗细代表之间联系的强弱,关联性越强则连线越粗.对关键词出现的频次进行统计后,得到前10位的关键词(表2).除了与研究直接相关的Resveratrol、Liver,其余关键词依次为Oxidative stress(氧化应激)、Expression(表达)、Metabolism(代谢)、Activation(活化)、Rat(大鼠)、Insulin resistance(胰岛素抵抗)、Cell(细胞)、Mice(小鼠).
在关键词共现图谱的基础上,可利用CiteSpace软件likelihood ratio(LLR)算法进行关键词聚类.在聚类图谱中每一个模块代表一个聚类,在模块内的节点都属于该聚类.模块值(Modularity Q)和平均轮廓值(Mean Silhouette)是评价图谱聚类是否合理的依据,结果如图5所示,Q值为0.794 7,S值为0.958,一般来说,Q值>0.3说明聚类结构显著,S值>0.5则表示聚类合理[9].这表明本次聚类结果合理,结构显著,具有代表性.聚类结果明细由表3可见.
突现词是指在一段时间内出现频率骤增的关键词,突现率强度指在这时间内出现频率骤增的强度[10].通过突现分析,可在某种程度上形象展示该领域内某个研究热点随时间变化情况,结果如图6所示.1992—1997年并无突现词;1997—2002年间开始浮现,突现率强度前五的依次为red wine(22.38)、trans resveratrol(18.86)、inhibition(13.87)、cancer(12.33)、wine(11.83);最新的突现的高强度突现词为gut microbiota,pterostilbene.
2.5期刊共被引用分析
期刊共被引可以对研究领域相关期刊进行分类和定位,确定期刊的学术中心性和边缘性.通过对参考文献共被引网络中的关键节点及聚类进行分析,能够揭示某个研究领域的核心主题,了解该领域的知识基础和研究前沿的演变[12] .本研究以参考文献(references)作为节点类型,得到节点数2 115、连线数8 581的期刊被共引图谱(图7).图中每个圆形节点代表一篇文献,节点大小代表被引频次高低,节点之间的连线代表文献之间存在共被引的关系.根据结果依次选出频次、中心性排名前五的参考文献,如表4、表5所示.可以看出Baur JA于 2006在 NATURE上发表的Resveratrol improves health and survival of mice on a high-calorie diet和Su HC于 2006在AM J PHYSIOL-ENDOC M上发表的Resveratrol,a red wine antioxidant,possesses an insulin-like effect in streptozotocin-induced diabetic rats在白藜芦醇肝脏应用研究方面起到相当重要的作用,影响力最大.
3讨论
本研究利用CiteSpace软件对Web of Science核心合集数据库中白藜芦醇肝脏应用相关研究的年发文量、作者合作网络、机构合作网络、关键词、被引文献等进行可视化分析.就白藜芦醇的发文量来看,年均发文约58篇,整体呈现出上升趋势,特别是在2018—2019年增幅较大,表明近年该领域受到的关注度明显增强.2019年之后,年均发文量有所下降,估计是受新冠肺炎疫情影响,科研人员交流及相关研究工作被暂停或推后所致.总的来说,研究者对白藜芦醇在肝脏的应用保持了较高的热度.
从作者合作的可视化分析来看,在白藜芦醇抗大鼠热应激诱导的肝损伤,以及调节氧化应激及炎症等方面[13],已经形成了以南京农业大学的TIAN WANG(王恬)、HAO ZHANG(张昊)为核心的稳定而密切的合作者关系网.虽然网络中还存在若干小规模的合作关系,但分布较为稀疏,说明作者间的合作不够频繁.在组织机构发文上,国外以Cairo Univ(开罗大学)发文最多;国内以Nanjing Agr univ(南京农业大学)发文最多.而在组织机构间的合作上,形成了以Chang Gung Univ(长庚大学)、Nanjing Agr Univ(南京农业大学)为主的合作团体.但由于这些核心机构的发文量并非最大,其网络中介中心性不高,这些合作团体在白藜芦醇肝脏应用方面尚未产生较强的学术影响力.
通过关键词分析及其聚类,挖掘出氧化应激、代谢、基因表达、胰岛素抵抗、大鼠、小鼠、细胞、机制、S-腺苷-L-蛋氨酸合成酶、活化等热点词.其中的“氧化应激”显示了肝脏病变的主要机理以及白藜芦醇抗氧化的药用价值,如白藜芦醇通过抗氧化、抗炎和肝保护作用减轻氧化应激引起罗非鱼肝损伤的研究[14];“大鼠”、“小鼠”、“细胞”等热点词表示白藜芦醇肝脏应用的研究对象主要集中在动物、细胞上面;“非酒精性脂肪肝”、“脂肪肝”则表示白藜芦醇肝脏应用研究的重点方向是脂肪肝;热点词“胰岛素抵抗”的出现说明白藜芦醇应用研究在进一步拓展,如赵航等[15]发现白藜芦醇可降低肝脏中乙酰辅酶A羧化酶 (ACC)和脂肪酸合酶 (FAS)表达,增加肉毒碱棕榈酰转移酶-1 (CPT-1)活性,减轻了肝脏脂质沉积及脂肪变性,从而降低了脂肪组织中的胰岛素抵抗,以及白藜芦醇降低肝脏内质网压力、提高胰岛素敏感性的研究[16].S-腺苷-L-蛋氨酸又名腺苷甲硫氨酸,是一种存在于动物体内改善细胞代谢的关键生化物质,其通过转硫基可增加肝内谷胱甘肽(GSH)、硫酸根及牛磺酸水平,防治肝炎、脂肪肝、肝纤维化、肝硬化和肝癌,以及酒精、药物性肝损伤.热点词“S-腺苷-L-蛋氨酸合成酶”的出现表明白藜芦醇可以影响S-腺苷-L-蛋氨酸的合成与供给.此外,代谢、机制、基因表达等热点词的出现,也说明研究者对于白藜芦醇代谢及分子机理研究的重视.
突现词分析显示自1997年以来,白藜芦醇肝脏应用研究经历了葡萄酒、癌症、反式白藜芦醇、补充等热点的变迁,它们中的大部分在2014年以后已不再是热点.目前最新出现高强度突现词为gut microbiota(肠道菌群)、pterostilbene(紫檀芪),均于2020年出现.
肠道菌群为目前白藜芦醇发挥肝病治疗作用的重要靶点,具有较高的研究价值,相关研究层出不穷.例如CHAPLIN A等[17]研究发现白藜芦醇可调节肠道菌群的组成,治疗代谢相关脂肪性肝病.LI Z等[18]研究证实白藜芦醇可通过抑制肠道菌群慢葡萄球菌、木糖葡萄球菌的生长进而减轻肝纤维化.紫檀芪则是白藜芦醇(resveratrol)的二甲基类似物[19],相较白藜芦醇,紫檀芪亲脂性和口服吸收性更佳,具有更高的生物利用度,临床应用上同样具有与白藜芦醇相当的应用潜力,理应引起学者们持续关注.
高被引文献和高中心度文献反映了该研究领域的知识基础.本研究的被引文献分析显示被引频次及中心度前五的文献主要发表于2005—2008年间.其中2006年的3篇实验型论文采用高热量高脂饮食小鼠及糖尿病大鼠模型,揭示了白藜芦醇提高线粒体数量及功能、增加胰岛素敏感性、降低血糖血脂等治疗代谢性疾病的机理[20-22];另一篇文章综述了白藜芦防治多种疾病潜能的体内证据[23].2005年和2008年各有一篇文献,分别研究了反式白藜芦醇在大鼠体内的生物活性、代谢[24],以及白藜芦醇通过抑制肿瘤坏死因子、抗氧化治疗非酒精性脂肪肝的作用[25].2007年的一篇文献进一步研究了白藜芦醇在健康志愿者体内的代谢[26],另一篇则聚焦白藜芦醇调控Sirt1改善胰岛素抵抗的机理[27].距今最近的高被引文献分别发表于2014年和2011年,这两篇文献研究显示白藜芦醇可以改善非酒精性脂肪肝患者的炎症性生物标志物[28],以及肥胖男性的代谢变化与热量限制效应[29].
综上所述,白藜芦醇肝脏应用研究主要聚焦于体内代谢、药理作用及分子机理等方面,研究在整体上偏重基础,临床应用转化研究相对较少,相关研究机构及主要作者间的联系强度不高.建议今后应打破学术壁垒,加强组织机构及个人间的合作,增加高质量的临床应用研究,从而推动该领域的全面发展.
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[责任编辑马云彤]