中國小型豬在人類疾病動物模型建立中的知識圖譜分析

陳琴，李華山

(1.昆明市中醫醫院肛腸科，昆明 650011； 2.中國中醫科學院廣安門醫院肛腸科，北京 100053)

人類疾病發病機制及防治策略的研究離不開動物實驗，動物模型是現代科學認識生命科學客觀規律的實驗方法和手段[1]。嚙齒類動物中的大鼠、小鼠被廣泛用于人類疾病動物模型的建立，但其與人類存在較大的種屬差異，并不適用于所有疾病的建模。在大型動物模型研究中，小型豬作為人類疾病模型動物已久，已實驗動物化的小型豬品種包括西藏小型豬、版納微型豬、貴州小型豬、中國農大小型豬、五指山小型豬、廣西巴馬小型豬和滇南小耳豬等[2]。與大鼠、小鼠等模型動物相比，小型豬的解剖、生理和疾病病理機制與人類高度相似，且體型相對較大，具有重要的科研和醫學應用價值，是人類醫學研究的理想模型動物。小型豬模型在關于人類疾病預防措施、致病機制、治療效果、藥物篩選及人類生命活動規律等方面的研究均取得了重大進展[3]，目前已廣泛用于心血管系統疾病、內分泌系統疾病、消化系統疾病以及口腔和皮膚疾病的研究[4]。本研究旨在通過對1994—2020年小型豬動物模型建立中知識圖譜的可視化分析，以更直觀地了解小型豬動物模型的研究熱點、發展趨勢，為尋找潛在的合作研究團隊和機構提供數據參考，并為今后人類疾病動物模型研究提供一定借鑒。

1 資料與方法

1.1數據來源 以“小型豬”和“動物模型”為主題詞，檢索1994—2020年中國知網數據庫收錄的相關文獻，共檢索到784篇文獻，剔除會議、報紙等文獻，最終納入606篇文獻。

1.2研究方法 基于CiteSpace[5-6]的知識圖譜可視化方法，運用Microsoft Excel 2019和CiteSpace 5.3.R4軟件對所獲數據進行定性和定量分析。借助Micro-soft Excel 2019軟件匯總分析年度發文數量。采用CiteSpace 5.3.R4的數據轉換功能，將導出的文獻轉換成軟件可識別使用的格式記錄(Data-import/Export-CNKI)，分別分析作者、研究機構及關鍵詞的可視化共現圖，描繪研究團隊、研究機構之間的合作關系，并進行關鍵詞突現的圖譜分析。

2 結 果

2.1發文數量時間分布圖 1994—2005年的年度發文量分布見圖1，小型豬動物模型研究文獻年均發文量約為5篇。2007年，年度發文量為52篇，達到發文量最高峰，與研究團隊的逐漸活躍及國家重要基金[國家科技攻關計劃、國家重點基礎研究發展規劃(973計劃)、國家高技術研究發展計劃(863計劃)、國家自然科學基金等]的支持有關，見圖2。基于國家對基礎研究的重視以及相關基金對科研基礎知識產出的支持，相關文獻發文量隨之增加。2009年后，發文量呈下降趨勢，但年發文量均多于20篇，呈波動式增長。

圖1 1994—2020年小型豬動物模型發文量分布圖

圖2 2007年小型豬動物模型相關重要基金分布圖

2.2作者共現圖 166位作者相互合作已形成多個研究團隊，各團隊內部合作較多，而團隊間合作較少。發文量排名前5位的個人作者分別是楊關林(9篇)、劉建勛(7篇)、龐琳琳(6篇)、張會永(6篇)、李欣志(6篇)，且5位作者均來自楊關林團隊和劉建勛團隊，這兩個團隊的整體影響力分別居第一位和第二位，且均以冠心病小型豬動物模型為主要研究內容。研究作者的知識共現結果見圖3。

2.3研究機構共現圖 對人類疾病小型豬動物模型發文作者所在單位按院校進行數據整合(“遼寧中醫藥大學附屬醫院”規范為“遼寧中醫藥大學”、“中國中醫科學院西苑醫院實驗研究中心”規范為“中國中醫科學院”)，得到國內發文量較多的機構主要有遼寧中醫藥大學(17篇)、中國中醫科學院(5篇)、貴陽中醫學院(5篇)。研究機構的知識共現分析結果見圖4，機構共現圖連線情況直觀反映了各省、市、地區間研究機構合作較少，同一單位分支研究機構之間有部分合作，如遼寧中醫藥大學與其附屬醫院、附屬第二醫院之間的合作研究。

2.4關鍵詞共現網絡圖研究熱點 通過CiteSpace 5.3.R4軟件對小型豬動物模型應用研究的關鍵詞進行網絡可視化共現分析，得到關鍵詞共現圖譜，見圖5。

圖3 小型豬動物模型研究作者共現圖

圖4 小型豬動物模型研究機構共現圖

圖5 小型豬動物模型應用研究關鍵詞共現網絡圖

統計數據顯示，出現頻次大于10次的關鍵詞排名見表1，其中小型豬動物模型出現頻次排名前10位的關鍵詞研究領域分別為動物模型(253次)、小型豬(179次)、模型(33次)、動物( 30次)、實驗動物(29次)、巴馬小型豬(24次)、冠心病(21次)、心肌缺血(17次)、動脈粥樣硬化(16次)以及糖尿病(13次)。在小型豬動物模型研究中，巴馬小型豬相關研究最多，表明巴馬小型豬是動物模型研究的熱點。在人類疾病研究中，以冠心病研究最多(尤其是心肌缺血、動脈粥樣硬化)，其次是糖尿病。

表1 小型豬動物模型關鍵詞高頻詞表(10次以上)

2.5突現關鍵詞圖譜發展趨勢 通過CiteSpace5.3.R4 軟件將1994—2020年每年被引次數最高的前50篇文獻突現關鍵詞生成突現關鍵詞圖譜(圖6)。通過分析突現關鍵詞的知識圖譜可了解不同時期小型豬動物模型研究的側重點。1994—2000年，人類疾病小型豬動物模型研究處于雛形期。2004—2009年，小型豬模型動物相關研究逐漸增多。2006—2007年，貴州小型豬引起了科研人員的注意，但研究時限較短。2007—2010年，研究疾病的重點集中在心肌梗死。2016—2020年，巴馬小型豬成為模型動物研究的焦點，其關鍵詞突現強度最強為5.79。結合共現頻次，對關鍵詞突現強度進行統計分析，推測未來巴馬小型豬可能更多用于建立大型動物模型。

注：藍線為時間間隔，紅線為突現關鍵詞的時間區間

3 討 論

目前，巴馬小型豬是小型豬動物模型的研究熱點，主要用于心血管疾病和內分泌疾病的研究。其中心血管系統的小型豬動物模型研究已經比較成熟且穩定。分別來自遼寧中醫藥大學和中國中醫科學院的楊關林團隊和劉建勛團隊長期致力于心血管疾病的小型豬動物模型研究，影響力較大，且已取得一定成績。同時，兩個團隊可成為心血管疾病研究方面的合作對象。

楊關林團隊采用高脂飼喂和球囊損傷的復合造模法的構建思路建立小型豬動脈粥樣硬化模型。短時間內使用高脂飼料飼喂建立小型豬高脂血癥模型，促進了冠狀動脈粥樣硬化的形成，為臨床提供了有益指導。應用離體在體結合的方法評價了巴馬小型豬冠狀動脈粥樣硬化模型的可行性、穩定性和安全性[7-9]。此外，可采用閉胸手術法成功建立小型豬急性心肌缺血模型，或采用高脂飼喂聯合其他藥物建立小型豬慢性心肌缺血模型[10]。除根據西醫關于疾病的發病機制造模外，還成功構建了中醫的證候模型，如采用跑步法致疲勞過度聯合高脂單籠飼養方法，成功復制巴馬小型豬高脂血癥脾虛痰濁證模型，為巴馬小型豬進一步應用于中醫藥研究提供有益參考[11-13]。2009年，劉建勛團隊成功建立了符合臨床發病過程的小型豬冠心病血瘀證病證結合模型，并建立了其與臨床研究結果相關性的評價分析體系，進一步證實了證候客觀化評分方法評價小型豬冠心病痰瘀互結證模型的穩定性及其特點[14-16]。劉建勛團隊還利用高脂飼喂及球囊拉傷成功復制了小型豬慢性心肌缺血模型的研究[17-18]。

此外，其他研究團隊對內分泌系統、呼吸系統、泌尿系統、生殖系統及皮膚、口腔疾病等的相關研究亦有報道。如糖尿病小型豬動物模型中的巴馬小型豬[19]、滇南小耳豬[20]、版納微型豬[21]、貴州小型豬[22]均有成功造模的報道，造模方法均采用高糖高脂喂養聯合鏈脲佐菌素注射。根據彈藥量和菱形破片質量利用巴馬小型豬建立高爆彈藥火器傷致深部組織損傷的動物模型，該模型具有較好的重復性，且無骨折及血管損傷發生[23]；采用腺嘌呤和地塞米松聯用建立可靠的貴州小型豬腎陽虛模型[24]；通過豬肝原位移植人肝癌細胞的方法建立人肝癌巴馬小型豬異種移植模型[25]；通過切除85%肝體積建立典型的巴馬小型豬急性肝衰竭模型[26]；腹腔鏡下手術成功建立小型豬慢性腎衰竭模型[27]；采用自制壓力可調節模具成功建立小型豬早期壓瘡模型[28]；巴馬小型豬切割傷和燒燙傷皮膚增生性瘢痕模型[29]；以人工造裂的方式成功建立巴馬小型豬牙槽嵴裂動物模型[30]等。

小型豬作為動物模型在生物醫學研究中具有廣闊的應用前景，未來小型豬有望取代實驗猴、犬而成為被大量使用的新型實驗動物。近30年來，小型豬作為模式動物的研究越來越多，在不同品種的小型豬中，近5年巴馬小型豬的突現強度最強，可能成為今后動物模型研究較多的品種之一。

巴馬小型豬是廣西農業大學王愛德教授以廣西巴馬香豬作為原始基礎群培育出的適于實驗應用的小型豬品系。經過行閉鎖純繁近交方式，選育出適用于實驗用的優異小型豬封閉群品系[31-32]。經過連續20多年的培育及有關研究，巴馬小型豬已具備一定的適于實驗研究的特異性，主要特點為遺傳相似性高、遺傳性穩定；白毛占體表面積大；體型趨于微型；獨特的多產性；耐粗飼、抗病力強[31]。巴馬小型豬在心血管系統、消化系統、泌尿系統及皮膚結構等方面與人類高度相似，可用于消化系統疾病、心血管疾病、糖尿病、口腔疾病、皮膚燒傷、血液病、遺傳病等的研究[33-34]。有研究表明，巴馬小型豬麻醉狀態下的大多數生理生化指標值在人類的正常參考值范圍內[35]。此外，在其他罕見疾病的研究中，巴馬小型豬造模也是一種有益探索。

本研究納入所有文獻均來自中國知網數據庫，在某種程度上可能影響其代表性，且近期發表的部分文獻的引用率較低，CiteSpace分析結果可能與實際研究情況存在差異和偏倚，故研究結果仍需長期研究觀察的證實。本研究納入文獻的時間段較長，總體研究結論具有一定的可信度。小型豬在人類疾病建模中已廣泛使用，其中巴馬小型豬動物模型運用最多，主要用于內科疾病的研究，但可為外科疾病及罕見疾病的動物模型建立提供有益借鑒。