李強(qiáng)， 丁夢(mèng)， 張玉， 張冰清， 董衡， 牟永斌

南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院，江蘇 南京（210008）

牙周炎是由多種牙周致病菌引起牙齒支持組織的慢性感染，使牙齦、牙周膜、牙骨質(zhì)和牙槽骨處于炎癥狀態(tài)并伴隨著進(jìn)行性損害，進(jìn)而導(dǎo)致牙周袋形成、附著喪失、牙槽骨吸收、牙齒松動(dòng)移位，最終可導(dǎo)致牙齒脫落［1］。當(dāng)前臨床上對(duì)于牙周組織缺損的修復(fù)方法主要是引導(dǎo)性組織再生術(shù)（guided tissue regeneration，GTR）［2］。然而目前GTR的臨床療效有限，實(shí)現(xiàn)更好的牙周再生仍是許多臨床醫(yī)生及科研人員研究的方向。隨著組織工程學(xué)的飛速發(fā)展，干細(xì)胞療法介導(dǎo)的牙周組織工程為實(shí)現(xiàn)牙周再生提供了新的方法與思路。

目前多項(xiàng)臨床研究表明干細(xì)胞可有效促進(jìn)牙周缺損動(dòng)物模型的牙周組織再生［3］，同時(shí)多項(xiàng)臨床研究也表明干細(xì)胞在臨床上具有促進(jìn)牙周組織再生的潛能［4］。然而，仍有研究人員認(rèn)為需對(duì)牙周組織工程干細(xì)胞療法的安全性及臨床療效進(jìn)行高質(zhì)量的研究論證［5］。因此，有必要對(duì)當(dāng)前牙周組織工程干細(xì)胞療法的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)加以分析，從而加速干細(xì)胞療法在牙周組織工程領(lǐng)域的研究和臨床轉(zhuǎn)化。

本研究通過文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的研究方法從Web of Science 核心合集（Web of Science Core Collection，WOSCC）數(shù)據(jù)庫(kù)檢索獲取2021 年12 月31 日前使用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或臨床研究來(lái)評(píng)價(jià)牙周組織工程干細(xì)胞療法的相關(guān)文獻(xiàn)并進(jìn)行可視化分析，探討當(dāng)前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床研究中牙周組織工程干細(xì)胞療法的研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，為未來(lái)相關(guān)研究提供參考。

1 資料和方法

1.1 文獻(xiàn)檢索

本研究的數(shù)據(jù)通過檢索WOSCC 數(shù)據(jù)庫(kù)獲取。檢索式為：Topic search（主題搜索）=（Stem Cell*OR Mesenchymal stem Cell* OR Mesenchymal Stromal Cell* OR Wharton* Jelly Cell*）AND（Guided tissue regeneration，periodontal OR Periodontitis OR（（periodontium* OR periodontal OR par*d*ntium*）AND（regenerat* OR reconstruct* OR reconstitute*OR rehabilitat*）））。檢索式中的“*”為通配符，代表任何一個(gè)字母或者無(wú)字母。文獻(xiàn)檢索的年限為建庫(kù)至2021 年12 月31 日。研究納入使用干細(xì)胞療法實(shí)現(xiàn)牙周組織再生的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床研究，排除綜述、會(huì)議文章、書籍、社論及被撤回的文獻(xiàn)。

1.2 文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)及可視化分析

Bibliometrix 是 由Massimo Aria 和Corrado Cuccurullo 開發(fā)的基于R 語(yǔ)言的科學(xué)計(jì)量學(xué)和文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)定量研究的開源工具［6］，本研究使用RStudio軟件（R 語(yǔ)言版本4.1.2）的“Bibliometrix”包（版本3.1.4）對(duì)WOSCC 數(shù)據(jù)庫(kù)獲取文獻(xiàn)的國(guó)家、機(jī)構(gòu)、作者、期刊、高被引文獻(xiàn)及關(guān)鍵詞文獻(xiàn)信息進(jìn)行分析。本研究中的柱狀圖及折線圖使用GraphPad Prism（版本9.1.1）繪制。國(guó)家、機(jī)構(gòu)、作者及關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)圖與關(guān)鍵詞趨勢(shì)圖為“Bibliometrix”包中的應(yīng)用程序“Biblioshiny”可視化的結(jié)果。

2 結(jié)果

2.1 發(fā)文量趨勢(shì)

截 止 到2021 年12 月31 日，在WOSCC 數(shù) 據(jù) 庫(kù)中檢索到2 752 篇文獻(xiàn)，經(jīng)篩選后共納入304 篇使用干細(xì)胞療法實(shí)現(xiàn)牙周組織再生的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或臨床研究用于后續(xù)的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析。如圖1 所示，相關(guān)文獻(xiàn)的發(fā)文量在2017 年以前逐年遞升，之后年發(fā)文量穩(wěn)定在26 篇左右?？偙灰l次也相應(yīng)地逐年增加，至2021 年總被引頻次已高達(dá)12 550 次。

2.2 發(fā)文國(guó)家及合作網(wǎng)絡(luò)分析

Figure 1 Publications and total citations of stem cell therapies for periodontal tissue engineering from 2000 to 2021圖1 2000～2021 年牙周組織工程干細(xì)胞療法研究發(fā)文量及總被引頻次

自2001 年以來(lái)，牙周組織工程干細(xì)胞療法領(lǐng)域的文獻(xiàn)發(fā)表（以通信作者的國(guó)家計(jì)數(shù)）來(lái)源于20 個(gè)國(guó)家，由以下的少數(shù)國(guó)家主導(dǎo)（圖2a）：中國(guó)（n= 166，54.61%）、日本（n= 45，14.80%)、韓國(guó)（n= 23，7.57%）、美國(guó)（n= 15，4.93%）及澳大利亞（n=14，4.61%）。這5 個(gè)國(guó)家在牙周組織再生干細(xì)胞療法領(lǐng)域均貢獻(xiàn)了超過10 篇的文獻(xiàn)，中國(guó)的發(fā)文量遠(yuǎn)高于其他國(guó)家。國(guó)家之間合作網(wǎng)絡(luò)圖如圖2b 所示，中國(guó)與美國(guó)以及中國(guó)與澳大利亞的連線較粗，說明中國(guó)與美國(guó)及澳大利亞在該研究領(lǐng)域存在廣泛的合作。對(duì)于文獻(xiàn)引用頻次而言，中國(guó)雖然總被引頻次（n=4 954）居于世界首位，但篇均被引頻次（n= 29.80）在總被引頻次排名前10 的國(guó)家中處于中等水平（圖3）。美國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的總被引頻次為2 882 次，居于世界第二位，但其篇均被引頻次（n=192.10）顯著高于其他國(guó)家（圖3）。

Figure 2 Publications and cooperation network of countries圖2 國(guó)家的發(fā)文量及合作網(wǎng)絡(luò)圖

Figure 3 Top 10 cited countries and the corresponding average citations per publication圖3 總被引頻次前10 的國(guó)家及其篇均被引頻次

2.3 發(fā)文機(jī)構(gòu)及合作網(wǎng)絡(luò)分析

如圖4a 所示，在本研究納入的304 篇研究中對(duì)相關(guān)文章發(fā)表有貢獻(xiàn)的共有333 個(gè)機(jī)構(gòu)，其中前10 名機(jī)構(gòu)包括第四軍醫(yī)大學(xué)、首都醫(yī)科大學(xué)、四川大學(xué)、東京醫(yī)科齒科大學(xué)、日本大學(xué)、阿德萊德大學(xué)、首爾大學(xué)、山東大學(xué)、延世大學(xué)和上海交通大學(xué)。其中，第四軍醫(yī)大學(xué)與四川大學(xué)、山東大學(xué)與阿德萊德大學(xué)、首都醫(yī)科大學(xué)與延世大學(xué)之間有著較為密切的合作關(guān)系（圖4b）。

Figure 4 The publications and cooperation network of the top 10 institutions圖4 排名前10 的機(jī)構(gòu)發(fā)文量及合作網(wǎng)絡(luò)

2.4 發(fā)文作者及合作網(wǎng)絡(luò)分析

發(fā)文數(shù)量前10 位作者共參與發(fā)表論文108 篇，占全部論文的35.53%（表1）。發(fā)表論文最多的3 位作者分別是Jin Y、Fan ZP 及Wang SL，而發(fā)表論文被引頻次排名前3 的作者分別是Shi ST、Bartold PM與Gronthos S 。發(fā)文量排名前10 作者的不同時(shí)間的發(fā)文情況如圖5a 所示，圓點(diǎn)的直徑代表當(dāng)年的發(fā)文量，顏色深度反映當(dāng)年發(fā)表文章的總被引頻次。作者的合作網(wǎng)絡(luò)圖如圖5b 所示，其中Wang SL與Fan ZP 及Zhang CM 三者，Bartold PM 與Gronthos S 二者之間存在緊密的合作關(guān)系。

表1 發(fā)文數(shù)量及被引頻次排名前10 位的作者Table 1 Top 10 authors based on the number of publications and citation frequencies

2.5 期刊的貢獻(xiàn)

這304 篇納入的文章發(fā)表在114 種期刊上。如表2 所示，Tissue Engineering Part A發(fā)表的相關(guān)文章數(shù)量最多（20 篇），其次是Journal of Periodontal Research（14 篇）和Stem Cell Research & Therapy（14 篇）。發(fā)文數(shù)量排名前10 的期刊上發(fā)表了38.49%的相關(guān)文獻(xiàn)，這些期刊除Tissue Engineering Part A、Stem Cells and Development與International Journal of Periodontics & Restorative Dentistry外均被期刊引證報(bào)告（journal citation reports，JCR）分區(qū)歸類于Q1（表2）。Biomaterials 總被引頻次最多，為723次，其后依次為Journal of Periodontology（690次）及Journal of Clinical Periodontology（513 次）（表3）。

表2 發(fā)文數(shù)量排名前10 位的期刊Table 2 Top 10 journals in terms of publication numbers

表3 總被引頻次排名前10 位的期刊Table 3 Top 10 journals with total citation frequency

2.6 高被引頻次文獻(xiàn)分析

Figure 5 The publications at different times and cooperation network of the top 10 authors圖5 發(fā)文量排名前10 的作者在不同時(shí)間的發(fā)文情況及合作網(wǎng)絡(luò)圖

周膜干細(xì)胞（periodontal ligament stem cells，PDLSCs）治療迷你豬的牙周炎，被引頻次分別為388 及254。

2.7 關(guān)鍵詞分析

在涉及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床研究的牙周組織工程干細(xì)胞療法的關(guān)鍵詞中，有15 個(gè)關(guān)鍵詞至少出現(xiàn)了10 次，36 個(gè)關(guān)鍵詞至少出現(xiàn)了5 次。排名前五的高頻關(guān)鍵詞分別為：“periodontal regeneration”（63 次）、“tissue engineering”（45 次）、“periodontalligament”（34 次）、“periodontitis”（32 次）及“periodontal ligament stem cells”（30 次）。

表4 總被引頻次排名前10 位的文獻(xiàn)Table 4 Top 10 studies with total citation frequency

關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析是通過統(tǒng)計(jì)不同關(guān)鍵詞在同一文獻(xiàn)中的頻次，對(duì)其進(jìn)行分層聚類，進(jìn)而分析這些關(guān)鍵詞所代表的學(xué)科和主題的結(jié)構(gòu)變化。圖6中的圓點(diǎn)代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次，兩個(gè)關(guān)鍵詞的連線粗細(xì)反映兩者出現(xiàn)在同一文獻(xiàn)的次數(shù)，“mesenchymal stem cells”與“periodontal regeneration”“tissue engineering”以及“periodontal ligament”等關(guān)鍵詞的共現(xiàn)次數(shù)較高。

對(duì)關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻次按照不同年份進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可反映相關(guān)領(lǐng)域的研究前沿與趨勢(shì)，本研究選定每年4 個(gè)至少出現(xiàn)4 次的關(guān)鍵詞，其可視化的結(jié)果如圖7 所示?！癳xosomes”、“gold nanoparticles”、“periodontal defect”及“angiogenesis”等關(guān)鍵詞在過去兩年間高頻出現(xiàn)，顯示了牙周組織工程干細(xì)胞療法領(lǐng)域近年來(lái)對(duì)這些關(guān)鍵詞所涉及方向的關(guān)注度較高。

2.8 文獻(xiàn)內(nèi)容分析

通過對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)容的分析，筆者發(fā)現(xiàn)在納入的304 項(xiàng)研究中使用動(dòng)物模型評(píng)價(jià)干細(xì)胞療效的研究有287 項(xiàng)，占比為94.41%。在這些動(dòng)物模型中，129 項(xiàng)研究使用了小鼠，87 項(xiàng)使用了大鼠，52 項(xiàng)使用了比格犬，24 項(xiàng)使用了迷你豬，3 項(xiàng)研究使用了綿羊；另外，120 項(xiàng)研究使用了異位移植模型，177項(xiàng)研究采用了原位牙周缺損模型；臨床前動(dòng)物模型中有5 種不同來(lái)源的干細(xì)胞被最廣泛地評(píng)估，其中154 項(xiàng)評(píng)估了PDLSCs，53 項(xiàng)評(píng)估了骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs），24 項(xiàng)為牙髓干細(xì)胞（dental pulp stem cells，DPSCs），14 項(xiàng)為脂肪干細(xì)胞（adipose-derived stem cells，ADSCs），12 項(xiàng)為牙齦干細(xì)胞（gingiva-derived stem cells，GMSCs）。納入的研究中有17 篇為臨床研究，包括9 篇為單臂試驗(yàn)，7 項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，1 篇為病例對(duì)照研究；這些臨床研究有6 項(xiàng)評(píng)估了DPSCs，5 項(xiàng)為PDLSCs，5 項(xiàng)為BMSCs，1 項(xiàng)為GMSCs。

3 討 論

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析可反映當(dāng)前的研究現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)未來(lái)的研究趨勢(shì)。本研究納入了2021 年12 月31 日前WOSCC 數(shù)據(jù)庫(kù)中使用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或臨床研究來(lái)評(píng)估牙周組織工程干細(xì)胞療法的相關(guān)文獻(xiàn)，并對(duì)文獻(xiàn)的數(shù)量、國(guó)家、機(jī)構(gòu)、作者、期刊、被引情況、關(guān)鍵詞及文獻(xiàn)內(nèi)容等進(jìn)行了多方面的分析。研究結(jié)果顯示，牙周組織工程干細(xì)胞療法相關(guān)研究的文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量及被引頻次整體呈上升趨勢(shì)，表明該領(lǐng)域的研究逐漸得到了更為廣泛的支持與重視。

Figure 6 Keyword co-occurrence network圖6 關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖

Figure 7 The trends chart of keyword themes圖7 關(guān)鍵詞主題趨勢(shì)圖

一個(gè)國(guó)家的發(fā)文量及總被引頻次代表了該國(guó)家的學(xué)術(shù)影響力和出版物質(zhì)量。中國(guó)的相關(guān)發(fā)文量和總被引頻次在全球居于首位，對(duì)推動(dòng)牙周組織工程干細(xì)胞療法相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。學(xué)術(shù)水平較高的國(guó)家之間的密切交流有助于出版更多、更有價(jià)值的學(xué)術(shù)論文，國(guó)家的合作網(wǎng)絡(luò)圖顯示中國(guó)與美國(guó)以及澳大利亞之前存在較為緊密的共作合作關(guān)系。因此，隨著中國(guó)相關(guān)研究的逐步深入、與其他國(guó)家合作的逐漸加強(qiáng)和科研經(jīng)費(fèi)的不斷投入，相信中國(guó)研究的質(zhì)量和價(jià)值可以進(jìn)一步提升。優(yōu)質(zhì)的研究機(jī)構(gòu)對(duì)于一個(gè)國(guó)家的學(xué)術(shù)水平至關(guān)重要。發(fā)文量排名前十的機(jī)構(gòu)中國(guó)占據(jù)了五位，這些機(jī)構(gòu)間緊密的合作為中國(guó)牙周組織工程干細(xì)胞療法領(lǐng)域帶來(lái)了眾多的科研產(chǎn)出。在對(duì)作者的文獻(xiàn)計(jì)量分析中，高發(fā)文量的前3位作者分別是Jin Y、Fan ZP 及Wang SL，高被引的前3 位作者分別是Shi ST、Bartold PM 與Gronthos S，這些學(xué)者的團(tuán)隊(duì)合作可以帶來(lái)更全面和深入的研究，他們的學(xué)術(shù)共享將鼓勵(lì)更多的研究人員致力于這一領(lǐng)域。

學(xué)術(shù)期刊是反映研究?jī)?nèi)容價(jià)值的標(biāo)志之一。根據(jù)對(duì)文獻(xiàn)收錄期刊的分析，Tissue Engineering Part A、Journal of Periodontal Research 及Stem Cell Research & Therapy 等發(fā)表的關(guān)于牙周組織工程干細(xì)胞療法的研究數(shù)量最多。總被引頻次最高的雜志 分 別 為Biomaterials、Journal of Periodontology 及Journal of Clinical Periodontology 等?？紤]到研究的數(shù)量和質(zhì)量，這些期刊可能是未來(lái)該領(lǐng)域研究的主要出版渠道。在檢索到的文獻(xiàn)中被引頻次最高的是Seo 等［7］的“Investigation of multipotent postnatal stem cells from human periodontal ligament”，該論文于2004 年發(fā)表于Lancet，引用頻次高達(dá)2 137 次。該論文從人第三磨牙牙周膜組織分離提取了牙周膜干細(xì)胞并將其移植到動(dòng)物體內(nèi)，牙周膜干細(xì)胞在體內(nèi)生長(zhǎng)出牙骨質(zhì)/牙周膜樣結(jié)構(gòu)。目前，牙周膜干細(xì)胞仍是干細(xì)胞領(lǐng)域研究的一大熱點(diǎn)，其研究?jī)r(jià)值也得到了研究者們的廣泛認(rèn)可［10-12］。Liu等［8］于2008 年使用自體PDLSCs 治療迷你豬的牙周炎，相關(guān)的研究被發(fā)表在Stem Cells 上；Ding 等［9］于2010 年使用同種異體PDLSCs 評(píng)估了其在治療迷你豬牙周炎上的潛能，兩項(xiàng)研究均在干細(xì)胞領(lǐng)域發(fā)展早期對(duì)PDLSCs 進(jìn)行了大型動(dòng)物原位牙周缺損的療效進(jìn)行了深入地探索，因此均獲得了較多的引用。另外，其他的高被引文獻(xiàn)也同樣為其后的相關(guān)研究奠定了基礎(chǔ)，具有重要的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞高度凝練了一篇文獻(xiàn)的核心內(nèi)容，通過對(duì)相關(guān)領(lǐng)域眾多文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞分析可對(duì)該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與前沿進(jìn)行直觀的呈現(xiàn)。對(duì)高頻關(guān)鍵詞及關(guān)鍵詞共現(xiàn)的分析結(jié)果表明，目前牙周組織工程干細(xì)胞療法的熱點(diǎn)話題主要集中于組織工程、牙周膜再生以及牙周膜干細(xì)胞等［13-14］。理想的牙周組織再生包括了牙槽骨、牙骨質(zhì)及牙周膜三者的再生，然而當(dāng)前臨床上常用的牙周組織再生技術(shù)大部分是在牙根表面形成較為脆弱的長(zhǎng)結(jié)合上皮，難以還原天然的牙周膜結(jié)構(gòu)［15］。如何實(shí)現(xiàn)牙周膜的再生仍是現(xiàn)今牙周組織工程領(lǐng)域亟需解決的一大難題。另外，外泌體、金納米粒子、牙周缺損及血管生成這些關(guān)鍵詞在過去兩年間出現(xiàn)頻次較高，不僅代表這些關(guān)鍵詞所涉及到的領(lǐng)域是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，也反映了該領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)［16-21］。干細(xì)胞可通過旁分泌機(jī)制釋放外泌體，進(jìn)而激活靶細(xì)胞信號(hào)通路，誘導(dǎo)缺損組織再生，目前也有多項(xiàng)研究表明干細(xì)胞來(lái)源的外泌體能夠有效促進(jìn)牙周組織再生［16-18］。此外，有研究表明45 nm的金納米粒子可通過調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞表型來(lái)調(diào)節(jié)牙周組織的早期炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致PDLSCs 分化，促進(jìn)牙周組織再生［22］。這兩種新型的治療方式在牙周組織再生領(lǐng)域具有極大的潛能，未來(lái)的科研投入可向其傾斜以加速臨床轉(zhuǎn)化。當(dāng)前該領(lǐng)域的研究主要集中于臨床前研究，臨床研究?jī)H占據(jù)納入文獻(xiàn)的5.59%，鑒于高質(zhì)量的臨床研究是臨床轉(zhuǎn)化的前提，研究者應(yīng)對(duì)干細(xì)胞療法的安全性及有效性進(jìn)行更為廣泛且深入的臨床研究［23-24］。

雖然本研究提供了比較全面、客觀的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析，但仍存在一定的局限性。首先，基于WOSCC 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析，忽略了非英文文獻(xiàn)，結(jié)論可能存在偏倚。其次，最近發(fā)表的一些文章會(huì)因?yàn)樵诎l(fā)表后的短時(shí)間內(nèi)被引用頻率較低而被低估其學(xué)術(shù)價(jià)值。隨著時(shí)間的推移，新文獻(xiàn)的加入會(huì)改變文獻(xiàn)計(jì)量的原始數(shù)據(jù)，得出不同的結(jié)論。最后，本研究?jī)H納入了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床研究，對(duì)反映當(dāng)前該領(lǐng)域總體研究情況存在一定的局限性。未來(lái)的相關(guān)研究需跟蹤報(bào)道最新文獻(xiàn)和非英語(yǔ)研究，從而更為準(zhǔn)確地評(píng)判該領(lǐng)域的研究進(jìn)展和趨勢(shì)。

4 結(jié)論

綜上所述，本研究利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析了基于WOSCC 數(shù)據(jù)庫(kù)檢索到的牙周組織干細(xì)胞療法中動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床研究的科學(xué)成果，從多個(gè)角度探索了該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和熱點(diǎn)，全面客觀地反映牙周組織工程干細(xì)胞療法相關(guān)研究的發(fā)展趨勢(shì)，為今后研究提供了參考。

【Author contributions】 Li Q processed the data and wrote the article. Ding M, Zhang Y, and Zhang BQ directed the data analysis. Dong H guided the writing of the article. Mou YB designed the study. All authors read and approved the final manuscript as submitted.