基于CiteSpace的心肌细胞增殖研究热点的可视化分析

史承勇，陈彧，范茂丹，黄骏咏，宋双，周磊

1.联勤保障部队第903医院心内科，浙江 杭州 310013；

2.空军杭州特勤疗养中心疗养三区，浙江 杭州 310002

随着生活水平的提高、生活方式的改变，心血管疾病已成为影响人类健康的头号杀手。在心肌梗死、心肌炎等心脏疾病的发病过程中，各种损伤因素导致心肌细胞坏死，造成心肌细胞数目减少，而残存的心肌细胞无法维持心脏正常的收缩、舒张功能，最终出现心力衰竭[1-2]。因此，如何诱导心肌细胞增殖，维持生理或病理条件下心肌细胞数目的稳定，保证正常心功能的生物学过程是心血管疾病研究领域的重要课题。本研究基于中国知网(China National Knowledge Infrastrcture，CNKI)数据库文献，绘制我国近十年心肌细胞增殖领域直观、可视化的知识图谱，旨在了解该领域的研究现状，掌握其发展趋势，分析其热点，从而为心肌细胞增殖的进一步研究提供方向和参考。

1 资料与方法

1.1 检索策略 检索CNKI数据库。检索条件主题词设置为“心肌细胞增殖”；检索时间设置为“2012年1月1日至2022年7月12日”；具体检索时间为2022年7 月12 日。所有检索到的数据进一步进行人工审核，纳入条件为期刊论文、会议论文、学位论文，剔除广告、会议通知、会议摘要、日报等。在安静的环境中由双人逐一查阅，排除不符合纳入标准的文献，最终共筛选出1 597 篇文献构成本文的目标文献，作为全部分析数据来源。

1.2 研究工具及方法 将目标文献以Reworks格式保存输出，应用CiteSpace5.8R3软件对数据进行格式转换，形成样本文件并进行参数设置。设置分析时间为2012—2022年，时间分割为1年。节点类型选择作者、机构和关键词等内容，分别进行相关知识图谱分析。

2 结果

2.1 文献发表年度趋势 本研究中，关于心肌细胞增殖方面共计发表文献1 597 篇，年度发文总体呈现上升趋势，说明近十年心肌细胞增殖的研究热度总体较高，其中2019年发文量最多，见图1。

图1 2012—2022年心肌细胞增殖领域文献发表年度趋势Figure 1 Trend of papers published in the field of cardiomyocyte proliferation from 2012 to 2022

2.2 作者共现可视化分析 运行CiteSpace 软件，选择节点类型为作者，时间切片设置为1 年，经软件运算后统计出发文作者共计430个，其中发文10篇及以上的作者有3个。将不同发文量的作者人数进行统计，见表1。从表1 可知，国内对心肌细胞增殖进行研究的作者较多，科研队伍比较壮大，但是这些作者的发文层次及研究力度差别较大。发文量为10 篇及以上的作者为3个，占总作者人数的0.7%。这部分人相比之下为少数，却发表了较多的研究论文，说明他们在对心肌细胞增殖研究中有着较强的生产能力和较多的研究成果。发文1篇或2篇的作者数量共计374位，占总作者人数的87%，说明大多数研究者的研究成果仅为1 篇或2 篇。进一步统计发文量为5 篇以上的作者信息，共有15 人，见表2。根据普莱斯定律公式，核心作者最低发文量m≈2.9，说明这15 位作者均是相关研究领域的高产核心作者，系该领域的主要研究力量。通过CiteSpace绘制作者共现可视化图谱，对国内心肌细胞增殖领域现有的发文量和作者之间的合作关系进行挖掘和分析，对所选数据库进行分析时，时间选择2012—2022 年，见图2。图谱结果显示为节点数为430，连线数为475，网络密度为0.005 1。连线数多于节点数，密度相对较高，说明国内对该领域有重要贡献的研究者之间存在紧密合作关系。

表1 心肌细胞增殖领域作者发文量分布情况Table 1 Distribution of papers published by authors in the field of cardiomyocyte proliferation

表2 心肌细胞增殖领域作者发文量统计情况(＞5 篇)Table 2 Number of papers published by authors in the field of cardiomyocyte proliferation(＞5 articles)

图2 心肌细胞增殖领域作者共现可视化图谱Figure 2 Visualization map of authors in the field of cardiomyocyte proliferation

2.3 研究机构合作可视化分析 运行CiteSpace软件，分析项目选择为研究机构，余设置同作者共现可视化分析，对数据进行分析，统计研究机构发文量，对排名前10位的研究机构进行排序，见表3。其中，在国内研究机构共现图谱中发文量排名前五的机构分别为湖北科技学院糖尿病心脑血管病变湖北省重点实验室，发文量达到了10篇；湖北科技学院药学院，发文量为9篇；河南中医学院第一附属医院，发文量为7篇；河南医学高等专科学校，发文量为3篇；中国中医科学院广安门医院，发文量为3篇。由CiteSpace所绘制的相关研究机构的共现图谱，见图3。所得到的国内研究机构节点共有322个，连线共有111条，网络密度为0.002 1。从图及参数可以看出，在研究的联系合作方面，主要局限于科研院校、医院内部，不同机构间联系程度普遍不高，缺乏合作关系，表明国内对于心肌细胞增殖领域尚未形成科学的合作网络。

表3 心肌细胞增殖领域研究机构发文量统计情况(前10位)Table 3 Number of papers issued by research institutions in the field of cardiomyocyte proliferation(top 10)

图3 心肌细胞增殖领域研究机构共现可视化图谱Figure 3 Visualization map of research institutions in the field of cardiomyocyte proliferation

2.4 关键词

2.4.1 关键词频次统计分析及共现可视化分析 一个学科领域的关键词不仅能反映出一个学科的热点，而且还能反映出一个学科的研究方向。对出现频次较高(排名前十位)的关键词进行汇总，见表4，发现从2012—2022年国内在该研究领域中除主题词外出现频次最高的关键词为凋亡，由此可见，在近些年来我国学者针对心肌细胞增殖领域的研究主要围绕细胞凋亡展开。通过CiteSpace 软件对关键词进行聚类，得到关于国内心肌细胞增殖领域研究的关键词知识图谱，见图4。在所形成的关键词共现图谱中，国内文献关键词节点共420 个，连线472 条。国内的研究形成的关键词联系较为紧密，共现网络分别以细胞增殖、细胞凋亡、氧化应激、信号通路、干细胞等为中心展开。

表4 心肌细胞增殖领域关键词出现频次统计(前10位)Table 4 Frequency of key words in the field of cardiomyocyte proliferation(top 10)

图4 心肌细胞增殖领域关键词共现可视化图谱Figure 4 Visualization map of key words in the field of cardiomyocyte proliferation

2.4.2 关键词时间线图谱分析 CiteSpace 中的关键词时间线图谱可以从时间维度上清晰地展示出某一研究的热点分布、演进以及发展趋势，从而帮助研究者把握该研究的发展前沿。将处理过的CNKI数据导入CiteSpace 软件后，数据类型设置为突变术语(Burst Terms)，节点类型设置为关键词，按时间线显示合并后得到突变词共现网络图谱，最后在生成的页面设置为时间线视图(timeline)模式显示，最终得到关键词时间线图谱，见图5。如图所示，在左侧为每一个聚类所包含的关键词，以及每一个关键词的发展变化；图的右侧为聚类的类别，形成聚类标签。在关键词演进过程中分为心脏、心肌损伤、高糖、增殖、心肌梗死、细胞凋亡、心脏再生、心肌肥大、h9c2、心肌分化、ampk，共十一个聚类。

图5 心肌细胞增殖领域关键词时间线图谱Figure 5 Timeline map of key words in the field of cardiomyocyte proliferation

2.4.3 关键词时区图谱分析 关键词时区图表示研究在时间维度上的演进图，图中节点间的连线代表关键词之间的关系，可以看到每个时间段内的研究热点，从而分析研究热点的变化趋势。在关键词共现图谱的基础上，形成2012—2022年心肌细胞增殖领域研究热点时区图，见图6。如图所示，在2012-2014年，相关研究文献较多，热点也较多，主要是心肌梗死、细胞凋亡、心力衰竭、自噬、炎症、组织工程等。2015—2018 年，这个时间段多关注脂多糖、脓毒症、心肌再生。最后是2019—2022年，对血管生成、发病机制、代谢组学等关注增加。

图6 心肌细胞增殖领域关键词时区图谱Figure 6 Time zone map of key words in the field of cardiomyocyte proliferation

3 讨论

既往研究认为心肌细胞是一种终末分化细胞，已经完全退出细胞周期，其不可增殖性一直是困扰临床治疗的难点[3-5]。近年来的研究发现，心肌细胞保留着部分增殖能力，并非完全是终末分化细胞[6-7]。寻求诱导心肌细胞增殖的方法及机制，增加健全心肌细胞的数目，促进心肌再生，对临床治疗冠心病及各种心肌疾病造成的心肌细胞丢失、改善临床预后有着重要的意义。美国德雷塞尔大学计算机与情报学陈超美教授于2004 年利用Java 语言信息可视化软件开发的CiteSpace系统，是以科学知识图谱方式呈现科学知识结构、规律和分布的重要工具[8-9]。利用CiteSpace软件可以对某一领域的研究热点、研究趋势和研究前沿进行归纳探讨。因此，本研究基于CNKI检索平台，绘制心肌细胞增殖相关研究的知识图谱，旨在掌握其研究现状、热点及发展趋势。

一批优秀的研究者在心肌细胞增殖领域做了大量杰出工作。鲍翠玉等一直致力于心肌细胞脂毒性损伤模型的建立，研究红景天苷、鞣花酸、和厚朴酚等物质对心肌细胞脂毒性损伤的保护作用，在组织学水平研究心肌细胞凋亡及增殖情况，并探索其分子机制[10-11]。田振军共发文13篇，发文频率高、研究密度较大，主要利用激光共聚焦、流式细胞术等实验方法观察分析运动方式及骨髓干细胞动员对心肌细胞增殖的影响[12-14]。同时，国内对该领域有重要贡献的研究者之间存在一定的合作关系，且交流程度相对较高，形成了分别以鲍翠玉、李晶、刘涛和周宇，以及谢世阳、崔琳、朱明军、王幼平和王新陆为成员的两个研究团队。但对心肌细胞增殖研究的作者发文层次差别较大，仅有少数的研究者对心肌细胞增殖研究从多方面进行深入地探讨和研究，而多数的研究者仅限于对某一方面进行单次研究，没有进行系统的深入探讨和多方面研究，对该领域的研究不够深入。

通过对各科研单位和它们的合作关系的分析，可以全面地反映国内在心肌细胞增殖领域中各科研单位的科研实力和科研机构间的耦合效应。国内对心肌细胞增殖进行研究的机构较多，但是这些机构的发文层次参差不齐，研究力度差别较大。发文量为10篇及以上的机构为仅有1 个，系湖北科技学院糖尿病心脑血管病变湖北省重点实验室，其余机构均在10篇及以下。此外，在研究的联系合作方面，局限于科研院校、医院内部，不同研究机构之间的交流合作较少，呈现独立分布的特征。

心肌细胞增殖领域的研究特点突出，不断获得拓展和延伸。该领域出现频次较高的关键词有心肌细胞、凋亡、增殖、心肌梗死等。出现频次最高的关键词为凋亡，由此可见在近些年来，我国学者针对心肌细胞增殖领域的研究主要围绕细胞凋亡展开，体现了该领域研究鲜明的中心性。在关键词时间线图谱中，细胞凋亡、细胞增殖、心肌分化、信号通路等词位于时间轴最前端，说明该领域是基于这些关键词开始探究，这些关键词的本质也决定了其作为中心关键词而被学者们研究。关键词聚类标签在演进过程中分为心脏、心肌损伤、高糖、增殖、心肌梗死、细胞凋亡、心脏再生、心肌肥大、h9c2、心肌分化、ampk 共十一个聚类。通过分析发现国内心肌细胞增殖领域研究的主要演进趋势首先为心肌梗死、血管新生、细胞凋亡、细胞分化的研究；其次转向了微环境、心肌肥大、组织工程等方面，最后是保护机制、心肌修复、细胞归巢、血管生成等方面。此外，关键词时区图谱时间序列按照从远到近的顺序进行排列，进而通过调整美化得到关键词共现时区图，能够清晰地展示时间维度上研究热点主题的研究过程。在关键词时区图谱中，相关研究文献在2012—2014年较多，热点也较多。2015—2018年，该时期更多关注脂多糖、脓毒症、心肌再生。最后是2019—2022 年，对血管生成、发病机制、实验研究、代谢组学等关注增加。结合关键词时间线图谱及时区图谱，该研究领域已经形成一定规模，研究方向逐渐多元化，心肌细胞增殖研究的重心从前期的心肌细胞转向了血管生成，心肌细胞增殖领域的热点随着时间迁移越来越细节化。血管生成是由原有的毛细血管或毛细血管后静脉经内皮细胞的迁移、增殖，最终形成新生血管的过程[15-16]。一方面，促进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，减少心肌细胞凋亡和心肌纤维化，保留更多的心脏功能；另一方面，促进血管生成可以促进心肌细胞的增殖，补充病理条件下丢失的心肌细胞，恢复部分心功能[17]。因此，血管生成在心肌细胞增殖的过程中起着非常重要的作用。

综上所述，本研究反映近十年心肌细胞增殖研究领域的发展情况。在研究力量方面，需要加强跨地区研究机构间的合作，不同科研机构、医院科研团队之间的交流，提高研究成果的整体质量，通过优势互补促使研究进一步深入。同时，在研究趋势上，需要加强不同科研团队、研究机构之间多学科融合的综合化研究，深入研究心肌细胞增殖的机制，挖掘诱导心肌细胞增殖的方法，以实现维持心肌细胞的数目稳定的目标。