基于CiteSpace干細胞神經元修復的可視化分析

摘要：目的 "總結國內外對干細胞神經元修復的研究現狀及發展趨勢，為后續該領域的研究提供參考。方法 "以Web of Science數據庫中主題詞為stem cell neural repair*，時間范圍為2012-2021年的2729篇文獻為研究對象，運用CiteSpace軟件，通過文獻計量法對干細胞神經元修復研究的發文量年代分布、關鍵詞突現等進行可視化分析。結果 "文獻發文量的年度分布主要呈現4個階段，總體呈上升趨勢；亞洲、美州和歐洲的作者發表論文的數量居多，其中亞洲以我國為代表發文量有1070篇，占論文發文量的34.30%；干細胞神經元修復的高頻關鍵詞為“neural stem cell”“stem cell”等；聚類網絡共形成axonal regeneration、Parkinsons disease等22個聚類；“central nervous system”的突現強度最大；軸突再生、帕金森病、細胞分化等領域的研究時間較長；文獻共被引中引用最多的文獻是“Cell transplantation therapy for spinal cord injury”，共被引頻次為57次。結論 "干細胞神經元修復的相關研究總體處于上升趨勢，我國、美國、英國、加拿大是該研究的主力軍，學者們在疾病領域、保健衰老、美容養顏方面對干細胞神經元修復均開展了研究，主要集中在疾病、治療方法、分子機制研究領域及相關細胞4個領域，共被引文獻的研究主要圍繞脊髓損傷、細胞治療、神經再生等方面。

關鍵詞：神經元；干細胞修復；文獻計量法；CiteSpace；可視化分析

中圖分類號：R651 " " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A " " " " " " " " " " " " " " " " DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2023.13.005

文章編號：1006-1959（2023）13-0024-07

Visual Analysis of Stem Cells Neuron Repair Based on CiteSpace

HUANG Si-ying，GUO Ming-na，ZOU Qian-qian，ZHENG Lin-le，CHEN Ting-ting，LIU Song-song，GONG Hao

（School of Life Sciences，Huizhou University，Huizhou 516007，Guangdong，China）

Abstract：Objective "To summarize the research status and development trend of stem cell neuron repair at home and abroad， and to provide reference for subsequent research in this field.Methods "The 2729 papers in the Web of Science database with the subject term of stem cell neural repair* and the time range of 2012 to 2021 were taken as the research object. CiteSpace software was used to visually analyze the distribution of publication years and keyword emergence of stem cell neural repair research by bibliometric method.Results "The annual distribution of the number of papers published in the literature mainly presents four stages， with an overall upward trend; the number of papers published in Asia， the Americas and Europe is the largest. Among them， there were 1070 papers published in Asia represented by China， accounting for 34.30% of the papers published. High frequency keywords for stem cell neuron repair were \"neural stem cell\" \"stem cell\"， etc. A total of 22 clusters were formed in the clustering network， such as axonal regeneration， Parkinsons disease and so on. The emergence intensity of \"central nervous system\" was the highest. Studies in the fields of axonal regeneration， Parkinsons disease， and cell differentiation had taken a long time. The most cited literature was \"Cell transplantation therapy for spinal cord injury\"， with a total citation frequency of 57 times.Conclusion "Research related to stem cell neuronal repair is generally on the rise， with China， the United States， the United Kingdom， and Canada being the mainstays of this research. Scholars have conducted research on stem cell neuronal repair in the areas of disease， health care aging， and beauty care， mainly focusing on four areas of disease， therapeutic approaches， molecular mechanism research areas， and related cells， with studies in the total cited literature mainly centering on spinal cord injury， cell therapy， and nerve regeneration.

Key words：Neuron;Stem cell repair;Bibliometric method;CiteSpace;Visualanalysis

干細胞具有分化、增殖和免疫調節作用強等特點，在促進組織再生、器官修復上有巨大潛能。器官損傷會破壞組織結構及導致功能退化與喪失，神經元受損會產生嚴重的神經功能障礙，如帕金森、老年癡呆，更會引發偏癱等[1]。而干細胞修復可增加正常細胞的數量、提高細胞活性、對細胞的質量起改善作用，還可延緩細胞衰老[2]。干細胞神經元修復研究領域廣泛，具較好的臨床前景，總結干細胞神經元修復的研究現狀及發展趨勢有重要意義。CiteSpace是一款文獻計量法可視化軟件，以知識單元為分析基礎，探測相關領域的研究前沿和熱點領域。本研究利用CiteSpace知識圖譜軟件，以Web of Science收錄的近10年干細胞神經元修復相關研究文獻集合，對國家、關鍵詞等信息進行可視化分析，以期為后續該領域的研究提供參考。

1資料與方法

1.1數據來源 "使用Web of Science數據庫，主題詞為stem cell neural repair*，時間范圍為2012年1月-2021年12月，文獻類型選擇Article進行檢索，檢索時間為2022年7月6日，得到檢索結果2800條，排除與本研究無關的文獻最終納入2798條。

1.2方法 "設置參數如下：文獻時間分區為2012年1月-2021年12月，時間切片為“2”，節點類型：國家、關鍵詞、文獻共被引，閾值均為50；繪制國家合作網絡圖譜，關鍵詞共現、聚類、突現，文獻共被引等圖譜。使用Excel對所收集的數據進行數理統計。

2結果

2.1文獻發文趨勢 "文獻發文量的年度分布主要呈現4個階段：第1階段是1992-1998年的緩慢增長階段，每年國內外發文總量均小于10篇；第2階段是1999-2005年，相關文獻發文量開始呈小范圍波動式上升的趨勢；第3階段是2006-2010年，發文量呈穩步上升，其中2006-2007年和2009-2010年的發文量突增；第4階段是2010-2021年，發文量呈較大范圍波動，但總體呈上升趨勢，每年發文量均保持在200篇以上。發文量年代分布情況的增長模式大致符合線性增長模型，該模型為y=13.076x-60.913，R2=0.9344，見圖1。

2.2國家分布 "亞洲、美州和歐洲的作者發表論文的數量居多。其中亞洲以我國為代表發文量有1070篇，美洲范圍內有美國和加拿大發表論文較多，分別為885篇和168篇，歐洲范圍內則有英國和瑞典等在該領域有突出貢獻，其中英國發表207篇，瑞典發表112篇。從國家發文量看，我國占論文發表數量的27.12%，排名第2的美國占論文發表數量的22.43%，排名第3的英國發文量占總量的5.25%。圖2的連線表明發文量排名前3的我國、美國和英國之間合作較少，少有跨國間的合作。從中介中心性看，我國的中介中心性為0，而我國與排名第2和第3的美國（0.18）、英國（0.24）兩國相比差異較大，見圖2。

2.3關鍵詞共現分析 "運用CiteSpace軟件，以關鍵詞為節點類型進行可視化分析[3]，形成581個節點、739條連線，網絡密度為0.0044的關鍵詞知識圖譜，見圖3。其中，高頻關鍵詞依次為“neural stem cell”“stem cell”“differentiation”“repair”。

2.4關鍵詞聚類分析 "運用LLR算法對581個關鍵詞進行標簽，結果顯示聚類模塊值（Q）=0.8016，平均輪廓值（S）=0.9203，見圖4。聚類網絡共形成axonal regeneration、parkinsons disease、multiple sclerosis、pluripotent stem、peripheral nerve injury等22個聚類，聚類ID與聚類大小呈反比，#0的axonal regeneration類團聚類最大。聚類結果主要集中在疾病、治療方法、分子機制研究及相關細胞4個領域：①#1、#2、#4、#6、#12、#15、#21為疾病領域，主要包括脊髓損傷、帕金森病、閉合性頭部損傷、創傷性腦損傷、脫氧核糖核酸損傷反應等；②#9、#11、#17為治療方法領域，主要包括神經組織工程、細胞遷移、神經發生等；③#13、#7、#8、#5、#0、#14、#18、#19為分子機制研究領域，主要包括神經生長因子、神經母細胞遷移、細胞跟蹤、腦室下區、間充質干細胞等；④#20、#16、#10、#3為相關細胞領域，主要包括神經前體細胞和神經干細胞等，見表1。

2.5關鍵詞突現圖分析 "在CiteSpace中選擇節點關鍵詞，得到2012-2021年27個頻次較高的關鍵詞突現圖譜，見圖5。在關鍵詞突現圖譜中，“central nervous system”的突現強度最大，在2012年突現爆發，突現強度達5.89，關鍵詞extracellular vesicle、hair cell、hyaluronic acid、nf kappa b、inflammation、scar formation、motor、exosm為近期的研究熱點。

2.5.1疾病領域 "2012-2015年突現詞包括“central nervous system”“adult rat”等主要針對中樞神經系統疾病開展干細胞神經元修復治療的研究；2012-2021年突現詞主要為“dopamine neuron”“amyotrophic lateral sclerosis”“oligodendrocyte progenitor”“peripheral nerve regeneration”等為干細胞增加神經再生作用機制的探索。突現詞為“epidermal growth factor”“mouse fibroblast”“oligodendrocyte progenitor”等為干細胞分泌神經營養因子，幫助恢復神經功能的研究。突現詞為“exosm”“inflammation”“scar formation”“nf kappa b”等為干細胞釋放可溶性分子發揮免疫抑制功能，減少炎癥，調節神經微環境的研究。

2.5.2保健抗衰 "2012-2021年突現詞“hyaluronic acid”“extracellular vesicle”等主要表現在對損傷組織的再生具有促進作用，且能改變內皮組織的衰老進程，促進衰老的皮膚損傷愈合的研究。

2.5.3美容塑型 "2012-2021年突現詞“scar formation”“exosm”等為干細胞在美容整形領域的研究。

2.6關鍵詞時間線分析 "從2012年持續到2020年，#0、#1、#7、#9、#14、#16、#17、#21、#3一直是干細胞神經元修復研究領域的熱點。其中聚類#1從2013年開始成為關注熱點，其主題包括“神經祖細胞”“外科手術”等，2019年聚類#1相關的關鍵詞所在領域研究熱度稍降低；聚類#3中的神經系統發育的熱度從2012年持續到2021年，其他關鍵詞出現的時間較短，主要集中在2012-2016年；聚類#17的關鍵詞較少，主要集中在2013-2017年，其中“紋狀體”出現的時間較長，從2012年持續到2021年；聚類#21從2012年開始被持續關注，其為干細胞神經元修復的主要研究方向之一。聚類#12、#13、#18、#19、#20出現的時間較集中，主要分布在2013-2017年，其中聚類#18研究的時間較短且較少，主要是2013-2015年，其對于干細胞神經元修復的研究意義并不大。聚類#2、#4、#5、#6、#8、#10、#11、#15則呈現較短的研究時間，主要爆發于2013年，持續到2015年。

2.7文獻共被引 "文獻共被引網絡圖譜共有節點636個，連線704條，網絡密度為0.0035，見圖6。從文獻共被引的數據中發現近10年引用最多的文獻是Assinck P（2017）發表于刊物NAT NEUROSCI的“Cell transplantation therapy for spinal cord injury”，這篇文章共被引頻次為57次，共被引頻次最高，屬于高被引論文。排名第2的是Lu P團隊于2012年發表在Cell上的文章，共被引次數為47。排名第3的是Anderson MA團隊發表在刊物NATURE上的文章。其他前10的高共被引文獻的作者按被引量排序為Ming GL、Tetzlaff W、Koffler J、Guo ZY、Li X、Ahuja CS、Fan CX。文獻共被引排名第4的“Adult Neurogenesis in the Mammalian Brain： Significant Answers and Significant Questions”文章是干細胞神經元修復研究的代表性文獻，保持較高的引用量，被引用次數為2617次。

3討論

干細胞是具有自我更新能力和能進行多向分化的細胞群體[4-7]，干細胞可分為成體干細胞、ips干細胞以及胚胎干細胞。成體干細胞容易獲取，但在分離和體外培養上較為困難，并不適合移植；ips干細胞重編效率低并且存在誘導突變的可能；胚胎干細胞面臨一系列倫理問題以及會產生較大的排異反應[8-10]。目前，干細胞的治療技術尚不成熟，但其在促進組織再生、器官修復上具有廣闊前景[11]。

從發文趨勢可見，2006-2007年發文量突增，可能是Takahashi K等[12]將小鼠成纖維細胞通過轉染4種轉錄因子重編程為誘導多能干細胞，使其轉變成具有多種分化功能的細胞，為細胞重編程技術奠定了基礎。自此，干細胞開始被廣泛應用在糖尿病[13]、神經損傷、癌癥、肝病等疾病的臨床治療。2009-2010年發文量激增可能是2009年比利時TiGenix公司研制的ChondroCelect，獲得歐盟批準后在歐盟國內27個國家銷售，該制劑來源于自體軟骨細胞，是全球第一款干細胞制劑，主要用于膝關節軟骨缺損疾病。2016-2017年發文量激增可能是我國國家科技部于當年發布了《國家重點研發計劃試點專項2016年度第一批項目申報指南》。2018年發文量比前一年的發文量低，可能是在2018年學術界證實了心臟中不存在干細胞，且美國的撤稿觀察網站報道了哈佛大學醫學院的31篇心肌干細胞論文由于數據造假而被撤稿的事件。由于撤稿觀察網站報道的干細胞相關的撤稿事件大規模發酵，美國政府于是開始重新審視與干細胞相關的行業，且采取了一系列的行動，比如政府加強了對干細胞行業的審查力度，同時也叫停了與干細胞相關的許多臨床實驗。

從國家網絡圖譜可知，我國、美國、英國、加拿大是干細胞神經元修復研究的主力軍。從發文量看，我國發文量位居第一，其次為美國、英國，但是這3個國家之間的聯系并不緊密，少有跨國間的合作。我國的中心性較低，說明我國關于這方面的研究較分散，仍處在發展階段。關鍵詞共現分析表明，研究熱點主要集中在“neural stem cell”“stem cell”“differentiation”“repair”“transplantation”“expression”等方面。關鍵詞聚類分析顯示，axonal regeneration、parkinsons disease、multiple sclerosis、pluripotent stem、peripheral nerve injury等22個聚類標簽，22個聚類標簽主要集中在疾病、治療方法、分子機制研究領域及相關細胞4個領域。在疾病領域上，主要包括脊髓損傷、帕金森病、創傷性腦損傷等，表明干細胞神經元修復研究領域主要集中在神經性疾病[14-17]；在治療方法領域上，主要包括神經組織工程、細胞遷移、神經發生等。在分子機制研究領域上，主要包括神經生長因子、神經母細胞遷移、細胞跟蹤等。在相關細胞領域上，主要包括神經前體細胞和神經干細胞等。目前干細胞神經元修復研究在疾病領域、保健衰老、美容養顏等方面均開展了研究。在疾病領域，主要為干細胞增加神經再生作用機制的探索、干細胞分泌神經營養因子幫助恢復神經功能的研究、干細胞釋放可溶性分子發揮免疫抑制功能對神經微環境進行調節的研究，表明干細胞神經元在神經退行性疾病研究領域廣泛，具有較好的臨床前景及意義[18，19]。在保健抗衰領域，主要是對損傷組織的再生、改變內皮組織的衰老進程、促進衰老的皮膚損傷愈合的研究。在美容塑型領域，主要為干細胞在美容整形方面的研究。結合文獻共被引聚類分析，發現共被引文獻的研究主要圍繞脊髓損傷、細胞治療、神經再生、神經干細胞、誘導干細胞等方面。從文獻共被引角度看，干細胞神經元修復的研究主要集中于脊柱損傷與神經再生上；從研究內容看，初期發表的文獻關注脊髓損傷、帕金森病和阿爾茲海默癥等疾病方面的研究。

綜上所述，干細胞神經元修復的相關研究總體處于上升趨勢，我國、美國、英國、加拿大是該研究的主力軍，學者們在疾病領域、保健衰老、美容養顏方面對干細胞神經元修復均開展了研究，主要集中在疾病、治療方法、分子機制研究領域及相關細胞4個領域，共被引文獻的研究主要圍繞脊髓損傷、細胞治療、神經再生等方面。

參考文獻：

[1]任安艷，葛汝麗，王洪財.基因修飾的神經干細胞與帕金森病[J].國際神經病學神經外科學雜志，2022，49（1）：68-72.

[2]楊雨，劉定坤，李凌峰，等.Leptin轉染人胎盤間充質干細胞對輻照后口腔黏膜修復細胞的作用及機制分析[J].中國實驗診斷學，2021，25（12）：1825-1830.

[3]丁林寶，王珺，高志欣.社區中醫藥結合體質辨識防治痛風[J].上海醫藥，2018，39（12）：22-23，56.

[4]曹靜，李夢佳，王芳，等.食蟹猴多功能干細胞向運動神經元定向分化[J].中國細胞生物學學報，2019，41（10）：1976-1985.

[5]張賽男，張麗，盧丹.臍帶血干細胞向子宮內膜細胞分化的體外實驗[J].國際醫藥衛生導報，2019，25（15）：2467-2469.

[6]高飛，蔡軍，楊新春.體外定向誘導人工誘導多功能干細胞向心肌細胞分化[J].心血管病學進展，2012，33（2）：179-181.

[7]宮東偉，邢貽雷，王開瓊，等.慢病毒介導Ras-GRF1調控肝癌干細胞干性維持與自我更新能力的機制[J].現代腫瘤醫學，2022，30（17）：3076-3082.

[8]廖偉，蔡崇明，陳金明，等.miR-200b-Notch信號通路對誘導性多能干細胞向神經干細胞分化的調控作用[J].醫學信息，2020，33（16）：65-67.

[9]李少婷，黃永增，蔡曉珍，等.胚胎干細胞臨床試驗中的倫理學問題及對策分析[J].中國醫學倫理學，2018，31（9）：1162-1165.

[10]宋祖榮，陳濤.維A酸通過上調腦源性神經營養因子促進小鼠胚胎干細胞向神經細胞分化的研究[J].中國臨床藥理學雜志，2022，38（6）：491-494.

[11]Shi Y，Su J，Roberts AI，et al.How mesenchymal stem cells interact with tissue immune responses[J].Trends Immunol，2012，33（3）：136-143.

[12]Takahashi K，Yamanaka S.Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors[J].Cell，2006，126（4）：663-676.

[13]郭丹丹，李琳，呂莉娜，等.肥大細胞和干細胞因子在糖尿病腎病患者腎組織中的浸潤表達及其意義[J].中國中西醫結合腎病雜志，2021，22（8）：682-686.

[14]李曉寅，楊曉青，陳淑蓮，等.膠原/絲素蛋白支架聯合神經干細胞治療創傷性脊髓損傷[J].中國組織工程研究，2023，27（6）：890-896.

[15]Ahmadian-Moghadam H，Sadat-Shirazi MS，Zarrindast MR.Therapeutic potential of stem cells for treatment of neurodegenerative diseases[J].Biotechnol Lett，2020，42（7）：1073-1101.

[16]孫田靜，劉思佳，謝方可，等.干細胞來源外泌體在創傷性腦損傷修復中的作用與熱點[J].中國組織工程研究，2021，25（1）：123-127.

[17]王震，張香路，李陽，等.改良透明質酸水凝膠控釋腦源性神經營養因子對大鼠胚胎神經干細胞生長、分化和凋亡的影響[J].安徽醫科大學學報，2022，57（5）：805-811.

[18]路曉淼，田瑞雪，劉姍姍，等.神經生長因子聯合牙髓干細胞可促進大鼠種植體周圍骨結合[J].南方醫科大學學報，2021，41（9）：1304-1309.

[19]Ebrahimi T，Abasi M，Seifar F，et al.Transplantation of Stem Cells as a Potential Therapeutic Strategy in Neurodegenerative Disorders[J].Curr Stem Cell Res Ther，2021，16（2）：133-144.

收稿日期：2022-08-28；修回日期：2022-10-21

編輯/杜帆