基于Web of Science数据库的糖尿病饮食研究的可视化分析

田 娇,赵锡丽,冉 倩

重庆医科大学附属第二医院,重庆 400000

糖尿病是临床常见的慢性病之一,会引发严重的并发症、致残,甚至危及病人生命[1]。据报道,2019年糖尿病导致的死亡人数占全球死亡人数的11.3%[2]。国际糖尿病联盟(the International Diabetes Federation,IDF)研究结果显示,2021年全球20～79岁人群的糖尿病患病率为10.5%,预计到2045年将上升至12.2%[3]。我国不仅是全球糖尿病人数最多的国家,还是糖尿病患病率上升幅度最大的国家,糖尿病患病率从1980年0.67%上升到2017年的11.2%[4-5]。其中2型糖尿病(T2DM)占90%以上,生活方式干预是T2DM的基础治疗措施,贯穿于治疗始终[6]。饮食管理是生活方式干预的重要组成内容,也是糖尿病研究的热门课题之一。因此,对糖尿病饮食的研究现状、发展趋势和相关热点进行分析对治疗病人至关重要。1969年,Pritchard提出了文献计量学这一概念,此后文献计量学就广泛用于医学研究中[7-9]。VOSviewer软件基于文献的共引和共被引原理,用于构建各个知识领域的科学图谱[10],可以有效进行文献统计和分析。本研究基于Web of Science数据库,对糖尿病饮食相关研究进行文献检索,通过VOSviewer对检索结果进行文献计量学和可视化分析,全面、客观、科学地显示糖尿病饮食的研究现状和发展趋势,为后续研究提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 数据来源

以糖尿病为标题,饮食为关键词,检索Web of Science数据库,获取糖尿病饮食的相关文献。检索策略为:((TI=(diabetes mellitus) OR TI=(diabetes)) AND (AK=(diet))),时间跨度为建库至2022年6月22日。获取文献的全部记录,包括标题、出版年份、作者、国家(地区)、研究机构、期刊名、关键词和摘要。排除重复发表的文献,信函、简报,共检索出文献2 136篇。

1.2 文献分析方法

将所得的文献以纯文本完整记录形式下载并导入VOSviewer(1.16.16版本)软件,通过VOSviewer软件分析平台对所有文献的作者、国家、机构、关键词等进行网络构建、形成聚类网络图和时间分布图。在可视化图谱中,节点表示研究内容,如作者、国家、机构等,节点间的连线可表现合作、共现、共引的关系。节点的大小表示研究内容出现的频率。节点和线条的颜色表示不同的聚类和年份,连线表示彼此间的合作,连线的粗细表示合作的紧密程度。

2 结果

2.1 发文量分析

Web of Science数据库第1篇关于糖尿病饮食的文献发表于1991年。1991—2007年每年发表的文献不足50篇,表明该研究的关注度较低,2008—2015年,年均发文量逐渐上升,表明该研究逐渐引起学者的关注,2016年后,该研究进入了蓬勃发展阶段,文献数量急剧上升,成为当下研究热门课题。见图1。

图1 1991—2021年糖尿病饮食发文量趋势

2.2 发文作者分析

利用Vosviewer对WoS发文量居前的作者进行统计,排名前3位的作者分别是来自美国的Frank B H(32篇)、芬兰的Jaakko T(18篇)和芬兰的Jaana L(17篇)。根据普赖斯公式,N=0.749,可以推断从建库以来该领域核心作者最低发文数量。N为确定核心作者的最低论文篇数;Nmax为发文最多作者的发文篇数,Nmax=35篇,N=4.4篇,按取整原则,发文量≥5篇的作者即为核心作者。通过VOSviewer软件绘制作者的合作网络图。见图2,最低频率设置为5。在10 233名作者中,发文量≥5篇的作者共有145名,其中有合作关系的作者有53名。这53名作者形成了7个合作团队,最大的团队有14名作者,最小的团队仅有2名作者。Frank B H的团队较为突出,Jaakko T与Jaana L 2位作者研究方向相同,在同一个研究方向的团队内。

图2 发文量≥5篇的作者合作网络图

2.3 国家分布

国家分布统计结果显示,在糖尿病饮食领域,美国发文量最多(574篇,占27%),其次为澳大利亚(184篇,占9%),第3位是英国(169篇,占8%),第4位是中国(146篇,占7%)。4个国家发表的文献量达到所有文献总数的一半。排名前10位的国家发文量和被引频次见表1。通过VOSviewer软件绘制国家的被引网络图,对发文量>5篇的国家进行聚类分析,有57个国家纳入分析。图中节点越大,发表文献越多。节点颜色越鲜艳,表示发表的时间越早,见图3。芬兰和加拿大在2012年就开始发表相关的糖尿病饮食文献,美国、英国分别于2013年、2014年开始相关研究,澳大利亚则是从2015年开始相关研究,我国相关研究较晚,从2017年开始才有相关文献发表。

表1 排名前10位的国家发文量和被引频次

图3 糖尿病饮食发文量≥5篇的国家分布

2.4 被引居前10位的文献(见表2)

表2 糖尿病饮食发文量被引频次排名居前10位的文献

表2显示了被引频次排名居前10位的文献的名称、期刊名称、作者、被引频次、发表时间。被引频次是衡量学术质量及学术影响力的重要评价指标,被引频次越高,学术影响力越大[11]。

2.5 关键词

2.5.1 高频聚类分析

通过VOSviewer软件进行作者关键词的共现分析。糖尿病饮食领域的关键词有3 931个,选取频次≥15次的关键词,共获得86个关键词。将所得关键词的同义词进行合并,选出排名前20位的关键词,见表3。

表3 排名前20位的关键词

2.5.2 关键词共现分析

通过VOSviewer软件进行作者关键词的共现分析。选取频次≥5次的关键词。颜色不同,关键词提出的时间也不同,颜色越鲜艳,关键词提出时间越早。节点越大,关键词提出的频率越高。见图4。糖尿病、饮食、地中海饮食等是高频词汇,最近几年新增的关键词如下。2018年:diet quality(膳食质量)、dietary patterns(饮食模式)、gut microbiota(肠道菌群)、randomized controlled trial(随机对照试验)、ketogenic diet(生酮饮食)等。2019年:health diet(健康饮食)、health promotion (促进健康)、prediabetic state(糖尿病前期)、meditation(冥想)、child and adolescent(儿童与青少年)等。2020年:COVID-19(新型冠状病毒感染)、low-energy diet(低能量饮食)、gestational weight gain(妊娠期体重增加)、carbohydrate restriction(碳水化合物限制)、epigenetics(表观遗传学)等。

图4 频次≥5次的关键词共现网络

3 讨论

3.1 研究领域概况

本研究通过检索Web of Science数据库,对糖尿病饮食文献发文量、作者、国家进行文献计量学分析,通过VOSviewer软件对文献进行合作网络图、共现网络构建。研究结果表明:1)近些年,糖尿病饮食成为研究热点,越来越多的学者开始从事糖尿病饮食的相关研究;2)研究团队成员内部合作紧密,不同团队之间的合作较少,仅有个别成员与其他团队有合作关系;3)目前,我国学者还没有形成较有影响力的研究团体,糖尿病饮食研究者主要以国外的为主,该现象出现的主要原因是早期我国对糖尿病饮食研究不够重视,直到2017年国务院办公厅颁布了《国民营养计划(2017—2030年)》,推动营养相关慢性病的营养防治。同年我国才发表了第1篇指南——《中国2型糖尿病膳食指南》[12],此后国内才正式开始了糖尿病饮食的研究。虽然我国对糖尿病饮食的研究起步晚,但文献发表量逐年递增,表明我国学者对糖尿病饮食有极大的兴趣。但是发表文献的被引频次还较低,研究结果的影响力不足。

3.2 研究热点及前沿

从关键词的高频聚类分析看,糖尿病饮食的研究热点表现在两个方面:一是导致糖尿病加重的机制,如肥胖、胰岛素抵抗、炎症等;另一个是如何减轻糖尿病的症状,促进其恢复的方法,如体力活动、锻炼、生活方式、膳食质量等。发生机制中研究最多的是肥胖。它不仅是21世纪的健康负担之一,也与2型糖尿病的发病率密切相关。肥胖引起的慢性炎症是2型糖尿病发生胰岛素抵抗的关键原因[13]。生活方式中,运动和膳食质量是改善糖尿病的热点研究方向。2型糖尿病病人运动方式的系统评价显示,与不运动相比,有氧运动、抗阻运动对2型糖尿病病人的空腹血糖、糖化血红蛋白、总胆固醇等都有明显的改善[14]。膳食质量通常是根据饮食指南或营养建议的一致性来评估整体膳食质量[15]。中山大学研究表明,2型糖尿病病人心血管疾病的发生率与中国健康饮食指数(CHEI)呈负相关[16]。日常生活中,糖尿病病人对膳食指南依从性越高,其患病率及并发症的风险越低。中国营养学会颁布的《中国居民膳食指南2022》指出,代表我国饮食文化的东方健康膳食模式,即丰富的蔬菜、水果,常吃鱼、虾等水产品及大豆制品、奶类,烹饪清淡少盐等,能降低居民高血压和心血管疾病的发生率和死亡率,延长寿命[17]。从关键词的共现分析来看,2019年新增了冥想等,2020年新增了COVID-19等。现代社会,人们长期处于各种压力之下,会产生不良的行为和生理应激反应,引起慢性亚临床炎症,最终导致2型糖尿病的发生[18]。由于糖尿病的病程长,病人更易出现抑郁、焦虑等情绪。冥想不仅具有减轻压力、缓解抑郁、提高睡眠质量等作用[19],还有助于降低糖尿病病人的低密度脂蛋白胆固醇水平和炎症基因表达,同时对病人的精神/身体状态产生积极影响(减少疲劳、愤怒和孤独感等)[20]。患有糖尿病、高血压等慢性疾病的老年病人会增加COVID-19的发生率、病死率。原因可能是:患有糖尿病的COVID-19病人更易出现过度活跃的炎症和不平衡的免疫反应[21]。从关键词的热度来看,糖尿病饮食仍是研究的热点话题,在原来的饮食基础上做了进一步的延伸和提炼,如地中海饮食、减肥、胰岛素抵抗等。但近几年新增加的关键词相对较少,还不能显示当前糖尿病饮食研究流行趋势。

3.3 糖尿病饮食趋势

关键词聚类和共现分析结果显示,糖尿病饮食分为低碳水化合物高蛋白饮食(CRHP)、间歇性禁食(IF)、地中海饮食3类。CRHP饮食由30%碳水化合物、30%蛋白质和40%脂肪构成,能有效降低2型糖尿病病人的餐后血糖、糖化血红蛋白(HbA1c)、肝脂肪含量[22]、空腹血糖(FPG)、体重、三酰甘油(TG)和收缩压(SBP)水平,碳水化合物摄入量线性下降,可以降低2型糖尿病病人的心脏代谢水平[23]。IF是指在禁食和规律饮食之间循环,在此期间受试者严格限制热量摄入或不吃任何食物,包括间歇性能量限制(IER)和限时禁食(TRF)。IER是指一段时间禁食、一段时间进食。现在有5 d进食、2 d禁食和隔日禁食2种形式。TRF是在昼夜节律的背景下进行的,白天在限制内的时间进食(>12 h),其余时间禁食。通常为16∶8的形式。IF除了最为常见的体重减轻、体质指数(BMI)和腰围减少的作用[24],还有降低总胆固醇[25]、脂肪肝严重程度[26]等作用。对糖尿病病人来说,IF通过增强葡萄糖刺激胰岛素分泌、β细胞存活和胰腺再生标志物(NEUROG3)的表达来恢复胰岛中的自噬通量并改善葡萄糖耐量[27],IF通过将微生物群重组为产生牛磺熊去氧胆酸盐(TUDCA)的物种以及随后通过TUDCA受体(TGR5)激活保护视网膜,预防糖尿病视网膜病变(DR)[28]。当然IF也有相对不足的地方,在服用降血糖药物的2型糖尿病病人中,任何类型的禁食都会增加低血糖发生率[29]。地中海饮食提倡多食用新鲜的蔬菜、水果、豆类、坚果及未加工的食物,每周少量的糖或蜂蜜,适量的奶酪或者酸奶,少量的红肉、大量的鱼,橄榄油作为主要的烹饪原料和脂肪来源。地中海饮食已被证实可以提高心血管疾病病人的生存率[30]、降低普通人群脑卒中的风险[31]。1型糖尿病病人坚持地中海饮食,可以改善HbA1c[32]。2型糖尿病病人坚持地中海饮食不仅可以降低糖尿病的发病率[33],还可以降低HbA1c,改善血脂异常,减轻体重[34]。其他研究也表明,坚持地中海饮食能降低代谢综合征的发生率,延缓认知能力的降低[35]。一项前瞻性的队列研究的Meta分析显示,地中海饮食可以显著降低总体死亡率、心血管疾病和癌症死亡率以及癌症、帕金森病和阿尔茨海默病的发病率[36]。总的来说,地中海饮食是大家所接受和认可的治疗饮食。

4 小结

本研究也存在一定的局限性,在关键词阈值的选取方面存在主观性,仅选用了Web of Science数据库搜索糖尿病饮食的文献,可能存在漏选,导致分析不够全面。