基于CiteSpace的心肌細胞增殖研究熱點的可視化分析

史承勇，陳彧，范茂丹，黃駿詠，宋雙，周磊

1.聯勤保障部隊第903醫院心內科，浙江 杭州 310013；

2.空軍杭州特勤療養中心療養三區，浙江 杭州 310002

隨著生活水平的提高、生活方式的改變，心血管疾病已成為影響人類健康的頭號殺手。在心肌梗死、心肌炎等心臟疾病的發病過程中，各種損傷因素導致心肌細胞壞死，造成心肌細胞數目減少，而殘存的心肌細胞無法維持心臟正常的收縮、舒張功能，最終出現心力衰竭[1-2]。因此，如何誘導心肌細胞增殖，維持生理或病理條件下心肌細胞數目的穩定，保證正常心功能的生物學過程是心血管疾病研究領域的重要課題。本研究基于中國知網(China National Knowledge Infrastrcture，CNKI)數據庫文獻，繪制我國近十年心肌細胞增殖領域直觀、可視化的知識圖譜，旨在了解該領域的研究現狀，掌握其發展趨勢，分析其熱點，從而為心肌細胞增殖的進一步研究提供方向和參考。

1 資料與方法

1.1 檢索策略 檢索CNKI數據庫。檢索條件主題詞設置為“心肌細胞增殖”；檢索時間設置為“2012年1月1日至2022年7月12日”；具體檢索時間為2022年7 月12 日。所有檢索到的數據進一步進行人工審核，納入條件為期刊論文、會議論文、學位論文，剔除廣告、會議通知、會議摘要、日報等。在安靜的環境中由雙人逐一查閱，排除不符合納入標準的文獻，最終共篩選出1 597 篇文獻構成本文的目標文獻，作為全部分析數據來源。

1.2 研究工具及方法 將目標文獻以Reworks格式保存輸出，應用CiteSpace5.8R3軟件對數據進行格式轉換，形成樣本文件并進行參數設置。設置分析時間為2012—2022年，時間分割為1年。節點類型選擇作者、機構和關鍵詞等內容，分別進行相關知識圖譜分析。

2 結果

2.1 文獻發表年度趨勢 本研究中，關于心肌細胞增殖方面共計發表文獻1 597 篇，年度發文總體呈現上升趨勢，說明近十年心肌細胞增殖的研究熱度總體較高，其中2019年發文量最多，見圖1。

圖1 2012—2022年心肌細胞增殖領域文獻發表年度趨勢Figure 1 Trend of papers published in the field of cardiomyocyte proliferation from 2012 to 2022

2.2 作者共現可視化分析 運行CiteSpace 軟件，選擇節點類型為作者，時間切片設置為1 年，經軟件運算后統計出發文作者共計430個，其中發文10篇及以上的作者有3個。將不同發文量的作者人數進行統計，見表1。從表1 可知，國內對心肌細胞增殖進行研究的作者較多，科研隊伍比較壯大，但是這些作者的發文層次及研究力度差別較大。發文量為10 篇及以上的作者為3個，占總作者人數的0.7%。這部分人相比之下為少數，卻發表了較多的研究論文，說明他們在對心肌細胞增殖研究中有著較強的生產能力和較多的研究成果。發文1篇或2篇的作者數量共計374位，占總作者人數的87%，說明大多數研究者的研究成果僅為1 篇或2 篇。進一步統計發文量為5 篇以上的作者信息，共有15 人，見表2。根據普萊斯定律公式，核心作者最低發文量m≈2.9，說明這15 位作者均是相關研究領域的高產核心作者，系該領域的主要研究力量。通過CiteSpace繪制作者共現可視化圖譜，對國內心肌細胞增殖領域現有的發文量和作者之間的合作關系進行挖掘和分析，對所選數據庫進行分析時，時間選擇2012—2022 年，見圖2。圖譜結果顯示為節點數為430，連線數為475，網絡密度為0.005 1。連線數多于節點數，密度相對較高，說明國內對該領域有重要貢獻的研究者之間存在緊密合作關系。

表1 心肌細胞增殖領域作者發文量分布情況Table 1 Distribution of papers published by authors in the field of cardiomyocyte proliferation

表2 心肌細胞增殖領域作者發文量統計情況(＞5 篇)Table 2 Number of papers published by authors in the field of cardiomyocyte proliferation(＞5 articles)

圖2 心肌細胞增殖領域作者共現可視化圖譜Figure 2 Visualization map of authors in the field of cardiomyocyte proliferation

2.3 研究機構合作可視化分析 運行CiteSpace軟件，分析項目選擇為研究機構，余設置同作者共現可視化分析，對數據進行分析，統計研究機構發文量，對排名前10位的研究機構進行排序，見表3。其中，在國內研究機構共現圖譜中發文量排名前五的機構分別為湖北科技學院糖尿病心腦血管病變湖北省重點實驗室，發文量達到了10篇；湖北科技學院藥學院，發文量為9篇；河南中醫學院第一附屬醫院，發文量為7篇；河南醫學高等專科學校，發文量為3篇；中國中醫科學院廣安門醫院，發文量為3篇。由CiteSpace所繪制的相關研究機構的共現圖譜，見圖3。所得到的國內研究機構節點共有322個，連線共有111條，網絡密度為0.002 1。從圖及參數可以看出，在研究的聯系合作方面，主要局限于科研院校、醫院內部，不同機構間聯系程度普遍不高，缺乏合作關系，表明國內對于心肌細胞增殖領域尚未形成科學的合作網絡。

表3 心肌細胞增殖領域研究機構發文量統計情況(前10位)Table 3 Number of papers issued by research institutions in the field of cardiomyocyte proliferation(top 10)

圖3 心肌細胞增殖領域研究機構共現可視化圖譜Figure 3 Visualization map of research institutions in the field of cardiomyocyte proliferation

2.4 關鍵詞

2.4.1 關鍵詞頻次統計分析及共現可視化分析 一個學科領域的關鍵詞不僅能反映出一個學科的熱點，而且還能反映出一個學科的研究方向。對出現頻次較高(排名前十位)的關鍵詞進行匯總，見表4，發現從2012—2022年國內在該研究領域中除主題詞外出現頻次最高的關鍵詞為凋亡，由此可見，在近些年來我國學者針對心肌細胞增殖領域的研究主要圍繞細胞凋亡展開。通過CiteSpace 軟件對關鍵詞進行聚類，得到關于國內心肌細胞增殖領域研究的關鍵詞知識圖譜，見圖4。在所形成的關鍵詞共現圖譜中，國內文獻關鍵詞節點共420 個，連線472 條。國內的研究形成的關鍵詞聯系較為緊密，共現網絡分別以細胞增殖、細胞凋亡、氧化應激、信號通路、干細胞等為中心展開。

表4 心肌細胞增殖領域關鍵詞出現頻次統計(前10位)Table 4 Frequency of key words in the field of cardiomyocyte proliferation(top 10)

圖4 心肌細胞增殖領域關鍵詞共現可視化圖譜Figure 4 Visualization map of key words in the field of cardiomyocyte proliferation

2.4.2 關鍵詞時間線圖譜分析 CiteSpace 中的關鍵詞時間線圖譜可以從時間維度上清晰地展示出某一研究的熱點分布、演進以及發展趨勢，從而幫助研究者把握該研究的發展前沿。將處理過的CNKI數據導入CiteSpace 軟件后，數據類型設置為突變術語(Burst Terms)，節點類型設置為關鍵詞，按時間線顯示合并后得到突變詞共現網絡圖譜，最后在生成的頁面設置為時間線視圖(timeline)模式顯示，最終得到關鍵詞時間線圖譜，見圖5。如圖所示，在左側為每一個聚類所包含的關鍵詞，以及每一個關鍵詞的發展變化；圖的右側為聚類的類別，形成聚類標簽。在關鍵詞演進過程中分為心臟、心肌損傷、高糖、增殖、心肌梗死、細胞凋亡、心臟再生、心肌肥大、h9c2、心肌分化、ampk，共十一個聚類。

圖5 心肌細胞增殖領域關鍵詞時間線圖譜Figure 5 Timeline map of key words in the field of cardiomyocyte proliferation

2.4.3 關鍵詞時區圖譜分析 關鍵詞時區圖表示研究在時間維度上的演進圖，圖中節點間的連線代表關鍵詞之間的關系，可以看到每個時間段內的研究熱點，從而分析研究熱點的變化趨勢。在關鍵詞共現圖譜的基礎上，形成2012—2022年心肌細胞增殖領域研究熱點時區圖，見圖6。如圖所示，在2012-2014年，相關研究文獻較多，熱點也較多，主要是心肌梗死、細胞凋亡、心力衰竭、自噬、炎癥、組織工程等。2015—2018 年，這個時間段多關注脂多糖、膿毒癥、心肌再生。最后是2019—2022年，對血管生成、發病機制、代謝組學等關注增加。

圖6 心肌細胞增殖領域關鍵詞時區圖譜Figure 6 Time zone map of key words in the field of cardiomyocyte proliferation

3 討論

既往研究認為心肌細胞是一種終末分化細胞，已經完全退出細胞周期，其不可增殖性一直是困擾臨床治療的難點[3-5]。近年來的研究發現，心肌細胞保留著部分增殖能力，并非完全是終末分化細胞[6-7]。尋求誘導心肌細胞增殖的方法及機制，增加健全心肌細胞的數目，促進心肌再生，對臨床治療冠心病及各種心肌疾病造成的心肌細胞丟失、改善臨床預后有著重要的意義。美國德雷塞爾大學計算機與情報學陳超美教授于2004 年利用Java 語言信息可視化軟件開發的CiteSpace系統，是以科學知識圖譜方式呈現科學知識結構、規律和分布的重要工具[8-9]。利用CiteSpace軟件可以對某一領域的研究熱點、研究趨勢和研究前沿進行歸納探討。因此，本研究基于CNKI檢索平臺，繪制心肌細胞增殖相關研究的知識圖譜，旨在掌握其研究現狀、熱點及發展趨勢。

一批優秀的研究者在心肌細胞增殖領域做了大量杰出工作。鮑翠玉等一直致力于心肌細胞脂毒性損傷模型的建立，研究紅景天苷、鞣花酸、和厚樸酚等物質對心肌細胞脂毒性損傷的保護作用，在組織學水平研究心肌細胞凋亡及增殖情況，并探索其分子機制[10-11]。田振軍共發文13篇，發文頻率高、研究密度較大，主要利用激光共聚焦、流式細胞術等實驗方法觀察分析運動方式及骨髓干細胞動員對心肌細胞增殖的影響[12-14]。同時，國內對該領域有重要貢獻的研究者之間存在一定的合作關系，且交流程度相對較高，形成了分別以鮑翠玉、李晶、劉濤和周宇，以及謝世陽、崔琳、朱明軍、王幼平和王新陸為成員的兩個研究團隊。但對心肌細胞增殖研究的作者發文層次差別較大，僅有少數的研究者對心肌細胞增殖研究從多方面進行深入地探討和研究，而多數的研究者僅限于對某一方面進行單次研究，沒有進行系統的深入探討和多方面研究，對該領域的研究不夠深入。

通過對各科研單位和它們的合作關系的分析，可以全面地反映國內在心肌細胞增殖領域中各科研單位的科研實力和科研機構間的耦合效應。國內對心肌細胞增殖進行研究的機構較多，但是這些機構的發文層次參差不齊，研究力度差別較大。發文量為10篇及以上的機構為僅有1 個，系湖北科技學院糖尿病心腦血管病變湖北省重點實驗室，其余機構均在10篇及以下。此外，在研究的聯系合作方面，局限于科研院校、醫院內部，不同研究機構之間的交流合作較少，呈現獨立分布的特征。

心肌細胞增殖領域的研究特點突出，不斷獲得拓展和延伸。該領域出現頻次較高的關鍵詞有心肌細胞、凋亡、增殖、心肌梗死等。出現頻次最高的關鍵詞為凋亡，由此可見在近些年來，我國學者針對心肌細胞增殖領域的研究主要圍繞細胞凋亡展開，體現了該領域研究鮮明的中心性。在關鍵詞時間線圖譜中，細胞凋亡、細胞增殖、心肌分化、信號通路等詞位于時間軸最前端，說明該領域是基于這些關鍵詞開始探究，這些關鍵詞的本質也決定了其作為中心關鍵詞而被學者們研究。關鍵詞聚類標簽在演進過程中分為心臟、心肌損傷、高糖、增殖、心肌梗死、細胞凋亡、心臟再生、心肌肥大、h9c2、心肌分化、ampk 共十一個聚類。通過分析發現國內心肌細胞增殖領域研究的主要演進趨勢首先為心肌梗死、血管新生、細胞凋亡、細胞分化的研究；其次轉向了微環境、心肌肥大、組織工程等方面，最后是保護機制、心肌修復、細胞歸巢、血管生成等方面。此外，關鍵詞時區圖譜時間序列按照從遠到近的順序進行排列，進而通過調整美化得到關鍵詞共現時區圖，能夠清晰地展示時間維度上研究熱點主題的研究過程。在關鍵詞時區圖譜中，相關研究文獻在2012—2014年較多，熱點也較多。2015—2018年，該時期更多關注脂多糖、膿毒癥、心肌再生。最后是2019—2022 年，對血管生成、發病機制、實驗研究、代謝組學等關注增加。結合關鍵詞時間線圖譜及時區圖譜，該研究領域已經形成一定規模，研究方向逐漸多元化，心肌細胞增殖研究的重心從前期的心肌細胞轉向了血管生成，心肌細胞增殖領域的熱點隨著時間遷移越來越細節化。血管生成是由原有的毛細血管或毛細血管后靜脈經內皮細胞的遷移、增殖，最終形成新生血管的過程[15-16]。一方面，促進血管生成可以在心肌梗死等缺血性疾病中提高供血供氧的能力，減少心肌細胞凋亡和心肌纖維化，保留更多的心臟功能；另一方面，促進血管生成可以促進心肌細胞的增殖，補充病理條件下丟失的心肌細胞，恢復部分心功能[17]。因此，血管生成在心肌細胞增殖的過程中起著非常重要的作用。

綜上所述，本研究反映近十年心肌細胞增殖研究領域的發展情況。在研究力量方面，需要加強跨地區研究機構間的合作，不同科研機構、醫院科研團隊之間的交流，提高研究成果的整體質量，通過優勢互補促使研究進一步深入。同時，在研究趨勢上，需要加強不同科研團隊、研究機構之間多學科融合的綜合化研究，深入研究心肌細胞增殖的機制，挖掘誘導心肌細胞增殖的方法，以實現維持心肌細胞的數目穩定的目標。