葉佳美，胡曉敏，王麗群，王文春，張安仁

1.成都中醫(yī)藥大學(xué)養(yǎng)生康復(fù)學(xué)院，四川成都市 610075；2.西部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，四川成都市 610083

脊髓損傷可導(dǎo)致永久性的神經(jīng)功能損害，以及巨大的社會經(jīng)濟(jì)損失[1]。常用的治療方法為手術(shù)減壓、脊柱內(nèi)固定、藥物治療和康復(fù)治療等，但效果均有一定的局限性。間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一種多能祖細(xì)胞，可以從骨髓、臍帶、脂肪組織等分離，具有分化為中胚層系和誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞相關(guān)營養(yǎng)活動的功能[2]，是細(xì)胞治療和組織工程的主要候選細(xì)胞，目前正用于多種疾病的臨床試驗(yàn)[3]。MSCs移植被認(rèn)為是通過分泌生長因子、細(xì)胞因子等生物活性分子，提供結(jié)構(gòu)支持，抑制炎癥，減少膠質(zhì)瘢痕，抗凋亡等多種機(jī)制來促進(jìn)軸突再生[4]。近年來，已有越來越多的研究證明MSCs在脊髓損傷治療中具有重要的潛力和廣闊的應(yīng)用前景?？茖W(xué)知識圖譜是一種顯示科學(xué)知識發(fā)展進(jìn)程與結(jié)構(gòu)關(guān)系的圖形[5]，具有“圖”和“譜”的雙重性質(zhì)與特征，其所形成的圖譜可揭示科學(xué)結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀乃至變化情況，進(jìn)而用于領(lǐng)域分析、科研評價、前沿分析等[6]。

目前在MSCs治療脊髓損傷的研究領(lǐng)域中，對于其研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)未形成明確的工作總結(jié)，而傳統(tǒng)的總結(jié)方法較為繁瑣。因此本文以Web of Science(WOS)中的SCⅠ-E為來源，應(yīng)用CiteSpace分析軟件將所納入的文獻(xiàn)進(jìn)行知識圖譜可視化分析，綜合中心度、頻次及文獻(xiàn)追溯分析研究現(xiàn)狀，把握研究的熱點(diǎn)，同時預(yù)測未來的發(fā)展方向，為進(jìn)一步開展該領(lǐng)域的研究提供更多有用的信息及借鑒作用。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源與檢索策略

數(shù)據(jù)來源：WOS數(shù)據(jù)庫。

檢索策略：檢索式TS="spinal cord injury*"AND ("mesenchymal stem cells" OR "MSCs")，TⅠ="spinal cord injury*" AND ("mesenchymal stem cells"OR "MSCs")；索引=SCⅠ-EXPANDED，時間跨度=2014年-2018年。共獲得相關(guān)文獻(xiàn)718篇。

1.2 方法

從WOS中將這718篇文獻(xiàn)以全記錄純文本格式導(dǎo)出到本地，經(jīng)CiteSpace軟件去重和排除后，最終納入613篇。主題詞來源默認(rèn)全選，時間分區(qū)設(shè)置2014年至2018年選擇為“1”，根據(jù)分析的節(jié)點(diǎn)不同，合理設(shè)置不同的閾值和剪切方式，形成更加貼近科學(xué)發(fā)展與研究的知識圖譜。分別以作者、國家/機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵詞為節(jié)點(diǎn)作共現(xiàn)分析，并對關(guān)鍵詞作聚類分析、burst分析和動態(tài)前沿演化，對文獻(xiàn)、期刊作共被引分析，均繪制可視化圖譜，研究國家/機(jī)構(gòu)的合作網(wǎng)絡(luò)，國際主流學(xué)術(shù)研究者，熱點(diǎn)文獻(xiàn)及研究熱點(diǎn)等。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)量

2014年至2018年文獻(xiàn)量總體呈上升趨勢，年均發(fā)文量約123篇。見圖1。目前關(guān)于MSCs治療脊髓損傷的研究處于發(fā)展階段，具有較好的研究前景。

圖1 發(fā)文量年度趨勢圖

2.2 作者

得到節(jié)點(diǎn)數(shù)236、連線數(shù)488的作者合作關(guān)系圖譜。見圖2。

共有236位作者被納入，其中有49位作者發(fā)文量≥3篇。頻次前5位的是Zeng Y S (8)、Li X (8)、Kubinova S (8)、Jendelova P(8)和Fernandez C (7)。中心度 前5位的是Chen L (0.03)、Liu J (0.02)、Liu T(0.02)、Zeng Y S(0.01)和Ling E A(0.01)。

影響力相對較高的作者為Zeng Y S，其在該領(lǐng)域研究的主要內(nèi)容是MSCs結(jié)合明膠海綿支架在脊髓損傷治療中的促軸突再生和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)修復(fù)作用[7-9]，與Zeng X、Ling E A、Wu J L等建立合作關(guān)系。Chen L為兩團(tuán)隊(duì)間的合作起到橋梁作用，其在該領(lǐng)域主要研究內(nèi)容為細(xì)胞移植對脊髓損傷后神經(jīng)功能恢復(fù)的影響[10-12]。

圖2 作者合作關(guān)系圖譜

2.3 國家/機(jī)構(gòu)

演算時閾值選擇默認(rèn)，采用Pathfinder法的剪切方式(Pruning)，得到節(jié)點(diǎn)數(shù)162、連線數(shù)381的國家/機(jī)構(gòu)合作關(guān)系圖譜。見圖3。

共162個國家/機(jī)構(gòu)被納入，發(fā)文量≥3篇的國家/機(jī)構(gòu)有85個。頻次前5位的國家是中國(214)、美國(147)、韓國(47)、日本(38次)和伊朗(33)。中心度前5位的國家是美國(0.61)、中國(0.47)、英國(0.22)、伊朗(0.18)和巴西(0.18)。頻次前5位的機(jī)構(gòu)是德黑蘭醫(yī)科大學(xué)(14)、中山大學(xué)(13)、南通大學(xué)(12)、伊朗大學(xué)(11)和浙江大學(xué)(11)。中心度前5位的機(jī)構(gòu)是首都醫(yī)科大學(xué)(0.15)、維克森林大學(xué)醫(yī)學(xué)院(0.14)、伊朗大學(xué)(0.08)、約翰霍普金斯大學(xué)(0.08)和鄭州大學(xué)(0.08)。

來自中國、美國和伊朗的大學(xué)機(jī)構(gòu)影響力較高，MSCs治療脊髓損傷的相關(guān)研究以中國最多，其次為美國、日本、韓國、伊朗等國家。伊朗、印度、土耳其、瑞典等國家注重共同合作，來自中國的首都醫(yī)科大學(xué)與伊朗、印度等國家的合作較多，其研究內(nèi)容包括(聯(lián)合)細(xì)胞移植的神經(jīng)元分化，旁分泌作用[13]，對脊髓損傷后運(yùn)動功能、神經(jīng)病理性疼痛[14]的影響等。

圖3 國家/機(jī)構(gòu)合作關(guān)系圖譜

2.4 期刊

得到節(jié)點(diǎn)數(shù)75、連線數(shù)247的期刊共被引圖譜。見圖4。

共75個期刊被納入。頻次前5位的是Exp Neurol(406)、PLoS One (373)、Stem Cells (358)、J Neurosci(326)和J Neurotraum (325)。中心度前5位的是Exp Neurol (0.19)、Stem Cells (0.16)、Biomaterials (0.15)、J Neurosci(0.13)和Cell Transplant(0.12)。

期刊類型主要為醫(yī)學(xué)類期刊，Exp Neurol是收錄該研究領(lǐng)域文章最多的期刊，處于JCR二區(qū)，2018年影響因子4.483，可反映MSCs治療脊髓損傷近5年的相關(guān)研究基礎(chǔ)，具有一定的影響力。

圖4 期刊共被引圖譜

2.5 被引文獻(xiàn)共被引分析

得到節(jié)點(diǎn)數(shù)207、連線數(shù)620的文獻(xiàn)共被引圖譜。見圖5。

排名前5位的共被引頻次和中心度分別見表1和表2。通過對共被引頻次和中心度均較高的文獻(xiàn)進(jìn)行分析可以了解該研究領(lǐng)域的知識基礎(chǔ)。研究內(nèi)容主要集中在細(xì)胞移植治療脊髓損傷的系統(tǒng)評價[15]；自體骨髓MSCs移植[16]、異體脂肪干細(xì)胞移植[17]、靜脈注射移植[16]；基于巨噬細(xì)胞活化機(jī)制，抗炎特性[18]，功能恢復(fù)促進(jìn)作用[18-19]；旁分泌效應(yīng)[20]，基于神經(jīng)保護(hù)、血管生成[21]和軸突出芽[20,22]的機(jī)制研究等。

圖5 被引文獻(xiàn)共被引圖譜

表1 共被引頻次排名前5的被引文獻(xiàn)

表2 共被引中心度排名前5的被引文獻(xiàn)

2.6 關(guān)鍵詞

2.6.1 共現(xiàn)圖譜

得到節(jié)點(diǎn)數(shù)107、連線數(shù)430的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜。見圖6。

頻次前5位的是脊髓損傷(spinal cord injury)(464)、間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cell) (313)、移植(transplantation)(162)、功能恢復(fù)(functional recovery)(147)和骨髓(bone marrow)(134)。中心度前5位的是間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cell) (0.27)、脊髓損傷(spinal cord injury) (0.19)、骨髓(bone marrow)(0.16)、修復(fù)(repair)(0.16)和功能恢復(fù)(functional recovery)(0.14)。

熱點(diǎn)關(guān)鍵詞為脊髓損傷、MSCs、骨髓、移植、修復(fù)、功能恢復(fù)。脊髓損傷導(dǎo)致不可逆神經(jīng)功能損害，關(guān)于其治療方式一直以來都是研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。許多治療方法(神經(jīng)保護(hù)和/或神經(jīng)再生)被提出來改變神經(jīng)病理演變過程[23-25]。其中，MSCs因其獨(dú)特的特性成為細(xì)胞治療和組織工程的主要候選者[26]，采用該細(xì)胞治療脊髓損傷被認(rèn)為是一種很有前景的策略[27]。骨髓是MSCs最初分離的來源[28]，骨髓MSCs也是目前研究中最常采用的細(xì)胞，其安全性和可行性已經(jīng)被證實(shí)[29-31]?，F(xiàn)常采用靜脈注射[16]、腰椎穿刺注射[19]等方法進(jìn)行MSCs移植，該細(xì)胞療法在組織修復(fù)、促進(jìn)功能恢復(fù)方面具有一定的優(yōu)勢。

圖6 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

2.6.2 聚類分析

采用log-likelihood ratio算法(LLR)進(jìn)行關(guān)鍵詞聚類，LLR根據(jù)概率密度函數(shù)來決定最大可能詞，并強(qiáng)調(diào)研究的特點(diǎn)[32]。將107個關(guān)鍵詞聚合共得到6個聚類群標(biāo)簽。見圖7。采用Silhouette指標(biāo)評價聚類結(jié)果，Silhouette取值范圍[-1,1]，越接近1則說明聚類內(nèi)節(jié)點(diǎn)的主題關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)[32]。聚類0和1的Silhouette值分別是0.491和0.354，均＜0.5，同質(zhì)性較差，因此不作分析。而聚類2～5的Silhouette值介于0.567～0.674，均＞0.5，提示聚類內(nèi)節(jié)點(diǎn)同質(zhì)性較好，各聚類標(biāo)簽所包含的具體關(guān)鍵詞見表3。

圖7 關(guān)鍵詞聚類圖

2.6.3 動態(tài)前沿演化圖譜

通過Timezone view來顯示研究熱點(diǎn)與動態(tài)前沿。見圖8。

2014年關(guān)鍵詞為脊髓損傷(spinal cord injury)、間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cell)、移植(transplantation)、功能恢復(fù)(functional recovery)、骨髓(bone marrow)等。2015年關(guān)鍵詞為炎癥(inflammation)、創(chuàng)傷性腦損傷(traumatic brain injury)、細(xì)胞凋亡(apoptosis)、神經(jīng)保護(hù)(neuroprotection)、神經(jīng)元(neuron)等。2016年關(guān)鍵詞為再生醫(yī)學(xué)(regenerative medicine)、祖細(xì)胞(progenitor cell)、存 活(survival)、分 娩(delivery)、活化(activation)等。2017年關(guān)鍵詞為氧化應(yīng)激(oxidative stress)、組織工程(tissue engineering)、成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor)、生物材料(biomaterial)、脊髓損傷(spinal cord injury)等。2018年關(guān)鍵詞為條件培養(yǎng)基(conditioned medium)、星形膠質(zhì)細(xì)胞(astrocyte)、蛋白質(zhì)(protein)、神經(jīng)再生(neuroregeneration)。

對近5年MSCs治療脊髓損傷的關(guān)鍵詞進(jìn)行突現(xiàn)分析，得到7個突現(xiàn)詞(圖9)。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow stromal cell)、神經(jīng)系統(tǒng)(nervous system)、神經(jīng)再生(nerve regeneration)、神經(jīng)干細(xì)胞(neural stem cell)都是2014年突現(xiàn)的研究熱點(diǎn)，持續(xù)到2015年。說明這一時期的研究多集中在骨髓MSCs、神經(jīng)干細(xì)胞治療脊髓損傷及神經(jīng)再生作用機(jī)制。近年來，多發(fā)性硬化(multiple sclerosis)、祖細(xì)胞(progenitor cell)成為新的研究熱點(diǎn)。預(yù)測未來的發(fā)展趨勢/前沿是通過對祖細(xì)胞的提取培養(yǎng)，誘導(dǎo)其定向分化為目標(biāo)細(xì)胞，如誘導(dǎo)神經(jīng)祖細(xì)胞定向分化為少突膠質(zhì)細(xì)胞，從而促進(jìn)脊髓損傷后的功能恢復(fù)[33]。越來越多的研究證實(shí)MSCs具有免疫調(diào)節(jié)特性[34-36]，對其作用機(jī)制進(jìn)行探索，包括應(yīng)用自體骨髓MSCs治療免疫介導(dǎo)性疾病——多發(fā)性硬化[37]。此外，對于MSCs的抗炎、神經(jīng)再生作用，相關(guān)學(xué)者仍在進(jìn)行更加深入的研究，并發(fā)現(xiàn)使用組織工程技術(shù)、生物材料可提高M(jìn)SCs在脊髓損傷中的治療效果。

圖8 關(guān)鍵詞動態(tài)前沿演化圖譜

表3 關(guān)鍵詞聚類分析表

圖9 關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析

3 討論

本文初次應(yīng)用CiteSpace軟件對WOS數(shù)據(jù)庫中近5年MSCs治療脊髓損傷的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)和知識圖譜可視化分析，幫助研究者了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和研究熱點(diǎn)，為研究人員開展MSCs治療脊髓損傷的學(xué)術(shù)研究提供一定的參考。

本研究顯示，對于MSCs治療脊髓損傷的研究從2015年開始明顯上升，年均發(fā)文量約123篇，反映該領(lǐng)域的研究前景可觀。影響力較高的作者為Zeng Y S，其研究內(nèi)容主要為MSCs結(jié)合明膠海綿支架治療脊髓損傷，由此說明MSCs聯(lián)合組織工程生物支架移植可提高治療效果。中國發(fā)表文章數(shù)量排名第一，美國排名第二，影響力較高的研究機(jī)構(gòu)也主要集中在兩國的大學(xué)和研究所中，初步揭示可進(jìn)行合作的機(jī)構(gòu)，鼓勵我國各地區(qū)研究機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行交流與合作，同時加強(qiáng)與國外研究機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域的合作，有利于開展國際項(xiàng)目和培養(yǎng)人才。收錄文獻(xiàn)最多的期刊為Exp Neurol，反映研究基礎(chǔ)，同時有助于學(xué)者了解研究新動態(tài)。研究熱點(diǎn)方面，熱點(diǎn)關(guān)鍵詞是脊髓損傷、MSCs、骨髓、移植、修復(fù)、功能恢復(fù)，結(jié)合突現(xiàn)詞分析可看出以往多采用骨髓MSCs治療脊髓損傷，以及對細(xì)胞移植的神經(jīng)再生作用機(jī)制探討，近兩年對于其介導(dǎo)的免疫抑制作用，如在多發(fā)性硬化疾病中的研究逐漸增多，對于如何誘導(dǎo)祖細(xì)胞定向分化以及如何提高M(jìn)SCs治療效果的相關(guān)研究也持續(xù)被眾多研究者關(guān)注，關(guān)于MSCs的抗炎、免疫調(diào)節(jié)、神經(jīng)再生等具體作用機(jī)制方面仍在進(jìn)行深入探討。可以預(yù)測在未來一段時間里，關(guān)于MSCs治療脊髓損傷的研究仍會繼續(xù)保持熱度。

通過CiteSpace軟件對以上內(nèi)容分析，可以看出該領(lǐng)域目前的整體研究情況，但該軟件存在一定局限性，即只能單一分析某一節(jié)點(diǎn)(如單一的文獻(xiàn)共被引分析)，不能同時分析多個數(shù)據(jù)庫。本文的文獻(xiàn)納入僅來源于WOS數(shù)據(jù)庫，因此對于該領(lǐng)域的研究分析同樣存在局限性，有待進(jìn)一步完善。