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研究文章

糖尿病肾病中线粒体研究的文献计量与可视化分析

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DOI:

10.3791/72274

2026年8月11日

* These authors contributed equally

本文内容

摘要

这项文献计量分析描绘了糖尿病肾病(DN)中线粒体研究的现状,并总结了主要的主题演变及新兴研究方向。

摘要

本项文献计量学研究系统描绘了2016年至2025年期间糖尿病肾病(DN)中线粒体研究的全球格局。为保持与研究标题和检索重点的一致性,全文使用DN作为主要术语,而糖尿病肾病(diabetic kidney disease, DKD)仅在描述检索词、筛选标准或原始作者关键词时保留。本研究从Web of Science核心合集(WoSCC)中的科学引文索引扩展版(SCI-EXPANDED)和社会科学引文索引(SSCI)共检索到1,342篇文献,并利用CiteSpace、VOSviewer和Scimago Graphica进行分析。年度发表量从2016年的63篇增长至2025年的239篇,增长近四倍,数据集层面的引用可见性也同步上升。中国在论文发表数量上居首,而澳大利亚和美国的篇均被引频次更高,表明产出数量与基于引用的可见性之间存在差异。在所列机构中,中南大学在机构发文量和总被引频次方面均位列第一,但其合作连接性低于上海交通大学和浙江大学。关键词与参考文献分析显示,研究主题随时间从高糖诱导的氧化应激和细胞凋亡,逐步扩展至线粒体自噬、铁死亡、线粒体动力学、线粒体相关内质网膜(MAMs)以及NLRP3炎症小体。研究还识别出与干预和方法学相关的主题,包括SGLT2抑制剂、MitoQ、热量限制、孟德尔随机化和代谢组学。总体而言,DN中的线粒体研究已拓展至线粒体质量控制、调控性细胞死亡、多组学方法及干预相关领域。这些文献计量学特征反映的是主题的突出性和引用可见性,而非直接的机制或临床证据,或可为需进一步验证的研究方向提供参考。

引言

糖尿病肾病(DN)是糖尿病最严重的微血管并发症之一,也是全球终末期肾病的主要病因1,2。尽管在血糖控制、血压管理以及肾素-血管紧张素系统阻断方面已取得显著进展,DN的发病率仍持续上升,仍有相当比例的患者进展为不可逆的肾功能衰竭3。这一未被满足的临床需求推动了对新型病理生理机制和治疗靶点的深入探索。线粒体作为细胞能量代谢、氧化还原稳态和细胞凋亡的核心枢纽,在DN发病机制中发挥着关键作用4,5。过去二十年的研究已证实,高血糖诱导的线粒体功能障碍直接导致足细胞损伤、肾小管上皮细胞损害、系膜区扩张以及间质纤维化6,7。这种功能障碍表现为活性氧(ROS)过度产生、氧化磷酸化受损、线粒体断裂、线粒体自噬缺陷以及线粒体生物发生失调8,9。因此,涉及SIRT3、PGC1α、Drp1、PINK1、Parkin以及NLRP3炎症小体的线粒体相关信号通路已成为研究重点10,11。近年来,铁死亡(ferroptosis)、线粒体相关内质网膜(MAMs)以及线粒体代谢重编程等新兴概念进一步拓展了DN的机制研究范畴12,13,14。关于DN中线粒体研究的出版物数量大幅增加,形成了丰富但日益复杂且碎片化的知识体系。

鉴于文献数量的快速增长,传统的叙述性综述已不足以系统地捕捉该领域不断演变的知识图景、合作网络以及新兴前沿。15 文献计量分析是一种基于定量和可视化的方法,能够客观地描绘科学产出,识别具有影响力的论文、作者、机构和国家,并揭示研究主题随时间推移的动态变化。16,17,18,19,20 已有若干项文献计量学研究探讨了糖尿病肾病、DKD、线粒体相关的肾脏研究或氧化应激相关主题。21,22,23,24 然而,针对糖尿病肾病中线粒体研究的最新、主题聚焦的文献计量综合分析,仍有助于厘清该特定领域近期的研究活跃度、合作模式、主题演变趋势及新兴研究方向。本研究从WoSCC中的SCI-EXPANDED和SSCI数据库检索了2016年至2025年期间发表的所有相关文献,并利用CiteSpace、VOSviewer和Scimago Graphica进行系统的文献计量与可视化分析。本研究描绘了当前的研究格局,总结了主要研究主题的发展脉络,包括线粒体自噬、铁死亡、线粒体动力学及干预相关研究,从而为确定需要进一步开展实验和临床验证的研究方向提供了文献计量学依据。

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方案

数据采集与检索策略

所有文献计量数据均于2026年4月30日从Web of Science核心合集(WoSCC)中的SCI-EXPANDED和SSCI数据库中检索获得。SCI-EXPANDED用于获取生物医学和生命科学领域的文献,而SSCI则用于纳入可能相关的跨学科研究记录。检索策略参考医学主题词(MeSH)数据库构建。在MeSH中分别检索“Diabetic Nephropathies”和“Mitochondria”,并查阅相应的MeSH主题词、入口词及相关副主题词,以指导关键词选择和同义词扩展。由于Web of Science不直接使用MeSH索引,因此将源自MeSH的术语转换为期刊主题字段的检索词。最终检索采用以下布尔表达式:TS=((“diabetic nephropathy” OR “diabetic nephropathies” OR “diabetic kidney disease” OR “diabetic kidney diseases” OR “diabetic kidney” OR “diabetic renal”) AND (mitochondria* OR mitochondrial* OR mitophagy OR “mitochondrial dysfunction” OR “mitochondrial dynamics” OR “mitochondrial fission” OR “mitochondrial fusion” OR “mitochondrial biogenesis” OR “mitochondrial quality control”))。文献类型限定为研究论文和综述文章,发表时间范围设定为2016年1月1日至2025年12月31日。选择该时间段是因为其代表了检索时可获得的最近一个完整的十年区间,可使分析聚焦于糖尿病肾病(DN)中线粒体研究的最新进展,同时避免因2026年数据不完整而可能引入的偏倚。

所有记录均以纯文本格式导出,并选择“完整记录和被引参考文献”选项。为减少通过Keywords Plus可能检索到的无关记录,对所有检索结果的标题、摘要和作者关键词进行了人工筛选。仅保留与糖尿病肾病(DN)或糖尿病肾病(DKD)中线粒体研究实质性相关的记录。若文献中仅将DN或DKD作为多种糖尿病并发症之一或背景信息提及,且未涉及肾脏相关结局、肾细胞模型、肾组织证据、肾病特异性机制,或未以DKD为主要研究重点,则予以排除。根据预先设定的纳入与排除标准,去除重复文献并完成人工筛选后,最终共有1,342篇合格文献纳入分析。

分析工具与制图工作流程

基础统计分析和常规图表,包括柱状图、折线图、饼图和气泡图,使用 WPS Excel 2023 和 GraphPad Prism 10.1 生成。年度发表数量按出版年份进行汇总。数据集层面的年度被引频次来自 WoSCC 引文报告,定义为所有纳入的 1,342 条记录在每个日历年中收到的被引次数,而非针对年度发表论文组的同年被引次数或领域整体的年度总被引次数。在国家/地区层面的分析中,每篇论文的平均被引次数通过将每个国家/地区的总被引次数除以该国家/地区的论文数量计算得出。该指标被解读为检索数据集中引文可见性的未经调整的描述性指标。由于被引次数可能受到出版年份、引证时间窗口、期刊平台、文章类型、研究设计以及学科特异性引文习惯的影响,因此该指标不被视为国家科研质量或学术影响力的直接衡量标准。

使用 VOSviewer 1.6.19、CiteSpace 6.4.R1 和 Scimago Graphica 1.0.25 进行知识图谱绘制。用于文献检索、文献计量分析、可视化及期刊指标获取的数据库、软件和在线资源列于材料表中。网络分析采用全计数法进行。将 WoSCC 纯文本文件导入 VOSviewer,以构建国家/地区、机构和作者层面的共著网络,以及关键词共现和期刊共被引网络。为实现地理可视化,将在 VOSviewer 中生成的国家/地区共著网络导出为 Graph Modeling Language(GML)文件,并导入 Scimago Graphica,在其上应用地理布局并以世界地图作为背景。在此地图中,节点大小表示发文量,连线粗细表示合作强度。同一 WoSCC 数据集被导入 CiteSpace,用于关键词时间线聚类、参考文献共被引聚类以及突现文献检测,以刻画该领域的时间演化特征和知识结构。

CiteSpace 与 VOSviewer 中的参数配置

在 CiteSpace 中,时间跨度设置为从 2016 年到 2025 年,每段时间切片为 1 年,共生成 10 个时间切片。节点类型根据分析目的进行选择,关键词(Keyword)用于关键词时间线和突现分析,参考文献(Reference)用于参考文献共被引和突现分析。节点选择标准采用 g 指数,并设置缩放因子 k = 10,而非固定的 Top N 或 Top N% 阈值,以便节点选择能够适应每年的引用或出现频次分布,同时保持网络规模的可解释性25,26。对时间切片网络和合并后的网络均应用了路径寻径(Pathfinder)剪枝,但未使用最小生成树(Minimum Spanning Tree)算法。在突现检测中,衰减因子 γ 设置为 0.5。在参考文献共被引聚类分析中,计算了模块度 Q 值和加权平均轮廓值,以描述剪枝后网络的整体结构和聚类一致性。

在 VOSviewer 1.6.19 中,通过选择“基于书目数据创建图谱”和“从书目数据库文件读取数据”,并指定文件类型为 Web of Science,导入了所有 WoSCC 纯文本文件。采用完整计数法。对于合作作者网络,国家/地区和机构的最低发表阈值设为 5,作者的最低发表阈值设为 3。

在机构层面分析中,根据Web of Science核心合集(WoSCC)的机构地址记录,对机构名称进行人工核对与标准化处理,然后构建网络。每个机构的被引频次定义为该机构在检索数据集中所有文献的WoSCC总被引次数。在VOSviewer中生成的缩写节点标签进一步与对应的完整机构名称进行核对,以避免歧义。对于国家/地区层面的分析,采用WoSCC中的国家/地区地址字段。国家/地区名称的人为拼写变体和缩写形式已进行人工统一处理。英格兰、苏格兰、威尔士和北爱尔兰合并为英国,中华人民共和国简称为中国。中国大陆地区报告为“中国”,而香港特别行政区(Hong Kong SAR)、澳门特别行政区(Macao SAR)和中国台湾在WoSCC中若被单独索引,则作为独立区域保留;在国家/地区层级的网络分析中未进行事后合并。在关键词共现分析中,分析单元设定为从WoSCC记录中提取的作者关键词,最低出现频次阈值设为5;在此阈值下,共有89个关键词满足条件。在网络生成前,对作者关键词列表中识别出的同义词和缩写进行人工标准化处理;例如,DN和活性氧(reactive oxygen species)的缩写均转换为其完整术语。在期刊共被引分析中,以被引文献来源作为分析单元,并设定引用阈值,以保留一个包含53种期刊的可解释性网络。网络布局采用LinLog/modularity算法,吸引力设为2,排斥力设为-1。节点大小根据具体分析类型,分别以发文量、被引频次、关键词出现频次或共被引强度进行加权。所有网络生成过程由第一作者和第二作者使用相同数据集和参数设置独立重复执行两次,以验证结果的稳定性。若出现显著差异,则重新核对原始数据和参数设置后进行再分析。

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结果

年度发表趋势与数据集层级的引用可见性

从2016年到2025年,关于糖尿病肾病中线粒体研究的年度发表论文数量从63篇增加到239篇。固定数据集层面的年度被引频次从2016年的49次上升至2025年的12,516次。该指标表示所有纳入文献在每个日历年中获得的总引用次数,而非针对每年发表论文的当年被引次数或整个领域的总被引次数。由于该引用指标是针对整个固定数据集计算得出的,年度被引频次受到论文发表年限、累积曝光时间以及纳入文献之间引用时间窗口不一致的影响。因此,图1 中上升的引用曲线应被解读为数据集层面的引用可见度,而非随时间推移研究影响力持续提升的直接证据。从2022年到2025年,共记录了754篇论文,占图1中所示论文总数的56.2%。

国家/地区合作网络与引用可见性的区域模式

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讨论

这项文献计量学研究系统综述了2016年至2025年糖尿病肾病中线粒体研究的全球科研格局及主题演变。结果显示,该领域的研究活动在过去十年中持续增长,尤其是2021年之后增长更为显著。在此期间,研究重点逐步从氧化应激和线粒体功能障碍,拓展至线粒体质量控制、代谢适应、程序性细胞死亡、细胞器相互作用以及面向转化的治疗探索。这些趋势表明,糖尿病肾病中的线粒体研究已从对线粒体损伤的描述性表征,转向更具机制导向和整合性的深入探究。

在不同国家/地区和机构之间,论文发表数量与基于引用的可见度之间存在明显差异,但这种模式不应简单地解读为研究数量与研究质量之间的对比。中国发表论文数量的快速增长可能与多种背景因素有关,包括糖尿病和慢性肾病日益加重的国家疾病负担、对生物医学研究的持续投入、研究生培养体系及大学科研平台的扩展,以及肾脏病学研究中公共转录组学和实验数据集的日益广泛应用。这些因素可能推动了广泛且快速扩张的研究基础。然而,中国在该领域的许多论文发表时间相对较晚,导致引用窗口较短,单篇论文的平均引用次数可能因此偏低。相比之下,美国、澳大利亚、意大利和英国等国家尽管论文发表数量较低,但基于引用的可见度...

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披露

作者声明无利益冲突。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
Web of Science 核心合集Clarivatehttps://www.webofscience.com/不适用
VOSviewer莱顿大学https://www.vosviewer.com/1.6.19
CiteSpace德雷塞尔大学https://citespace.podia.com/6.4.R1
Scimago GraphicaScimago 实验室https://www.scimagographica.org/1.0.25
WPS Excel金山软件公司https://www.wps.com/2023
GraphPad PrismGraphPad 软件公司https://www.graphpad.com/10.1
期刊引证报告Clarivatehttps://jcr.clarivate.com/不适用
医学主题词数据库美国国家医学图书馆https://www.ncbi.nlm.nih.gov/mesh/不适用

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