發布時間：2021-03-02所屬分類：醫學職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：目的了解肥胖與腸道菌群相關性文獻的科研合作網絡特征、研究熱點和前沿及其演變歷史等，為后續研究提供參考依據。方法以obesity和gutmicrobiota為主題詞，基于WebofScience數據庫的檢索結果，利用VOSviewer和CiteSpace軟件對國際肥胖與腸道菌群類研究
摘要：目的了解肥胖與腸道菌群相關性文獻的科研合作網絡特征、研究熱點和前沿及其演變歷史等，為后續研究提供參考依據。方法以“obesity”和“gutmicrobiota”為主題詞，基于WebofScience數據庫的檢索結果，利用VOSviewer和CiteSpace軟件對國際肥胖與腸道菌群類研究領域文獻進行計量學和可視化分析。結果共檢索到3248篇文獻，研究者發文最多的是比利時的Cani(72篇)，中國上海的趙立平(30篇)位居第五位;機構以丹麥的哥本哈根大學發文最多(100篇)，中國上海交通大學(78篇)和中國科學院(76篇)分別居第三和第四位;中國國家自然科學基金資助最多(495篇)，發文量前3位的國家/地區依次為美國、中國、法國。研究熱點有短期飲食限制與腸道菌群的關系等，研究前沿與演變路徑包括脂肪組織、胰高血糖素、共生細菌、微生物菌群、DNA提取物、細菌科、共生菌群等的研究。結論自2010年開始，該領域發文量和被引頻次均呈明顯上升趨勢，學科發展較好的國家有美國、中國、法國等，本研究結果客觀而真實地展示了該領域研究熱點及前沿內容，對其演變歷史和發展趨勢進行分析，可為后續研究發揮指導和借鑒作用。
關鍵詞：肥胖;腸道菌群;文獻計量學;科學網;文獻空間分析
近年來，肥胖人群數量增長迅速，可能與遺傳因素、環境因素、生活習慣和腸道菌群失調相關，除了不規律飲食、長期高熱量飲食(高脂肪、高蛋白、高糖)會誘發肥胖外，其還存在個體代謝與遺傳學差異，例如：高脂飲食影響人體腸道菌群結構和功能，而腸道菌群能參與調節脂代謝、碳水化合物代謝等維持腸道微生態平衡，與肥胖及肥胖抵抗之間關系密切[1-3]。腸道菌群屬于復雜的生態系統，作用于宿主的代謝途徑及較多生理功能，可引起糖耐量異常、胰島素抵抗、2型糖尿病、慢性腎病、心血管疾病等，嚴重影響人群的生活質量，故腸道菌群與肥胖的關系越來越被學者們所重視[4-5]。為進一步明確該領域的研究現狀、熱點、前沿及演變歷史，本研究擬將復雜的相關文獻數據轉化為直接、客觀、真實的可視化科學知識圖譜進行分析，期望能為后續相關研究提供參考依據。
1材料與方法
選擇美國ISIWebofScience數據庫(http：//apps.webofknowledge.com)，以“obesity”和“gutmicrobiota”為主題詞，僅選擇Article文獻，時間為1900-2019年，檢索日期為2019年11月4日，余全部為文獻檢索系統默認參數，文獻收集和剔除標準及保存方法見文獻[6-9]。將收集到的3248篇文獻數據，分別導入可視化分析軟件CiteSpace5.5.R2和VOSviewer1.6.12.0中，按照軟件操作手冊繪制微觀的作者、中觀的機構、宏觀的國家/地區科研合作網絡科學知識圖譜，同時繪制高頻主題詞聚類科學知識圖譜和文獻耦合及共被引等方面的科學知識圖譜，并結合專家意見進行分析和討論。
2結果
2.1發文時間和被引用情況共入選3248篇文獻，發文時間和被引用情況見圖1。由Bckhed等[10]于2004年發表在《美國科學學院學報》(ProcNatlAcadSciUSA)的“Thegutmicrobiotaasanenvironmentalfactorthatregulatesfatstorage”指出腸道微生物群落(微生物群)對于加工膳食多糖至關重要，會影響飲食中能量收集和宿主體內能量存儲;自2010年開始，發文量和被引頻次均呈明顯上升趨勢。另外，該組文獻共被引136027次，H指數154，篇均被引41.88次。
2.2科研合作網絡
2.2.1作者合作網絡2004-2019年肥胖與腸道菌群相關性研究領域發文量前5位作者有比利時的Cani(72篇，中介中心性0.10)與Delzenne(52篇，中介中心性0.03)、美國的Bckhed(36篇，中介中心性0.08)、加拿大的Reimer(33篇，中介中心性0.00)和中國上海交通大學生命科學技術學院的趙立平(30篇，中介中心性0.01)。通過CiteSpace5.5.R2軟件繪制作者合作網絡圖譜，每個節點大小與對應作者發文數量相關，節點間連線數量越多代表對應作者間合作越密切，繼續用關鍵詞進行聚類命名，提示各作者所在研究團隊主要研究方向略有不同，我國學者的活躍度尚有廣泛提升空間。見圖2。
2.2.2機構合作網絡2004-2019年肥胖與腸道菌群相關性研究領域發文量≥50篇的機構有5家，以丹麥的哥本哈根大學最多(100篇，中介中心性0.31)，后續依次為比利時的天主教魯汶大學(82篇，中介中心性0.21)，中國的上海交通大學(78篇，中介中心性0.13)和中國科學院(76篇，中介中心性0.16)，瑞典的哥德堡大學(55篇，中介中心性0.05)。通過VOSviewer1.6.12.0軟件繪制機構合作網絡圖譜(圖3)，發現發文量≥10篇的機構有157家，由圖3推測中國和歐洲的研究機構發文量較多，網絡位置也提示其在該領域具有學術帶頭作用。另外，從圖3中的節點連線情況可推測發文量較大機構內部合作相對密切，機構間的合作尚有提升空間。
2.2.3國家/地區合作網絡該組論文所涉及研究內容受中國國家自然科學基金資助最多(495篇)，基金資助100篇以上的還有美國健康和人類服務部(466篇)、美國國立衛生研究院(464篇)和歐洲聯盟(119篇)。通過VOSviewer1.6.12.0軟件繪制國家/地區合作網絡圖譜(圖4)，圖中總節點分別代表合作超過5次的47個國家/地區名稱，中國、德國、美國、英國、韓國、法國處于網絡核心位置，發文量超過100篇的國家/地區依次為美國、中國、法國、西班牙、加拿大、英國、日本、德國、意大利、荷蘭、韓國、比利時、丹麥、瑞典和巴西，中國在該領域的學術引領作用建設工作值得關注。
2.3關鍵詞研究熱點內容以關鍵詞共現為切入點，運用VOSviewer1.6.12.0軟件繪制關鍵詞熱度聚類的科學知識圖譜(圖5)，研究熱度最高的是紅色區域的關鍵詞涉及的研究內容，后續依次為黃色、綠色、藍色區域關鍵詞涉及的研究內容。用CiteSpace5.5.R2軟件繪制的關鍵詞突增圖譜(圖6)，由圖6可知2008-2010年時出現較多研究熱點，且部分研究熱點持續時間較長。
2.4研究前沿內容學科領域文獻共被引頻次和鏈接強度(中介中心性)靠前的文獻可代表該領域的前沿研究內容，故本研究通過VOSviewer1.6.12.0軟件繪制該領域參考文獻耦合和共引的科學知識圖譜(圖7、圖8)來探討其研究前沿。由圖7可知，3248條論文耦合成9個聚類群，計256個節點的文獻耦合關系。由圖8可知有238個節點對應的文獻被引頻次大于等于50次，聚成5類。結合以上內容可知肥胖與腸道菌群相關性的基因組及治療疾病方面為本領域的前沿研究內容。
2.5演變路徑和發展趨勢通過CiteSpace5.5.R2軟件繪制參考文獻共被引聚類科學知識圖譜，以關鍵詞對其進行聚類(圖9)，圖9中節點顏色代表各自的聚類群組，由暖色到冷色代表研究內容由熱門到冷門的發展規律;由共被引文獻時間線圖(圖10)可知該領域研究內容呈逐級遞進關系，部分研究主題具有一定的相關性，圖11真實地展示了該領域研究內容隨著時間進展的演變路徑，自2007-2008年開始研究熱度突然增加，但是持續時間長短不一。
3討論
人胃腸道有近一萬億個微生物，這些腸道微生物是人類生理和代謝的組成部分，與肥胖癥和炎性腸病等密切相關，調節腸道細菌群落治療疾病策略具有一定的前景和局限性[11-13]。為進一步明確肥胖與腸道菌群的關系及其國際上最新研究的現狀，現結合本研究結果分析如下。
3.1文獻及科研合作網絡特征從發文特征來看，該領域首篇文獻見于2004年，至2009年時的年發文量僅有24篇，自2010年開始發文量出現明顯增加趨勢，被引總頻次的發展趨勢與之相符合，提示該領域越來越受到學者們的關注和重視。從科研合作網絡來看，歐美地區的作者和中國的學者比較活躍，尤其是大學里設置的研究機構成績比較突出，上海交通大學和中國科學院在該領域具有重要的學術引領地位，但是機構之間、國家/地區之間的科研合作深度和廣度還有提升空間，這也是未來科研迅速發展的必然趨勢。
3.2研究熱點、前沿及演變路徑特征
3.2.1研究熱點分析本研究結果顯示該領域研究熱點和前沿內容既有重復，又存在不同之處。圖6中紅色區域關鍵詞涉及的研究內容為該領域的研究熱點，而且節點名稱字體越大，其涉及內容的研究熱度越高。最新典型代表性研究有：老年小鼠短期飲食限制可恢復已經失調的老年腸道菌群，這可能有助于老年人群衰老相關疾病的治療[14];高脂飲食通過尿酸依賴性機制導致葡萄糖代謝異常和心臟組織損害，而丁酸通過尿酸抑制和增強谷胱甘肽抗氧化劑防御作用來預防高脂飲食誘導的心臟代謝紊亂，從而參與肥胖發生發展機制[15];用植物提取物(例如益生元)進行為期2周的處理會影響營養不良小鼠腸道菌群，還能改變盲腸代謝組和脂質代謝標志物[16];使用口服非膠囊化或膠囊化益生菌補充劑可改善肥胖相關的代謝異常[17];飼喂不含芳基烴受體飲食配體在塑造腸道菌群的組成和正常功能方面具有重要作用[18]。另外，圖5中黃色區域的關鍵詞研究熱度僅次于紅色區域，但高于綠色區域，藍色區域最低，但是該3個區域也可能存在未來潛在的研究熱點。
3.2.2前沿及演變路徑分析由圖9可知該領域研究前沿內容包括7點，其聚類號越小，聚類群中涉及的研究內容越新，由圖10的聚類標題和圖11的突增文獻推測該領域研究內容的演變路徑由近到遠發展趨勢如下。
聚類0為脂肪組織的研究。最新代表性研究：蔓越莓提取物通過改善高脂/高蔗糖飲食引起的代謝綜合征特征發揮促進代謝作用，但是與阿克曼菌比例增加有關[19];在富含飽和脂質飲食中，腸道菌群可通過TLR信號加重代謝炎癥[20]，故認為飲食脂質引起的白色脂肪組織中的炎癥可能部分取決于它們與腸道菌群的相互作用，飲食中的脂質可能會影響循環中的炎性微生物因子的含量，從而與肥胖等代謝性疾病相關。
新代表性研究：1%康科德葡萄多酚顯著提高黏液阿克菌的生長力，并降低了厚壁菌門與擬桿菌門的比例，具有降低腸道和全身炎癥及改善代謝作用，故認為飲食中的多酚可能在腸道菌群吸收不良時提供了缺失的環節，從而發揮著預防飲食引起的肥胖和代謝性疾病作用[21]。
聚類2為共生細菌的研究。最新代表性研究：飲食和腸道菌群可能是許多人類疾病的基礎，共生細菌的主要代謝產物是源自膳食纖維發酵的短鏈脂肪酸(SCFA)，SCFA和代謝物受體可以解釋膳食纖維對健康的益處，以及代謝物信號通過腸道穩態途徑提供營養[22]。
聚類3為微生物菌群的研究。最新代表性研究：肥胖或代謝紊亂患者接受攝入營養物質或治療劑時，其腸道菌群相對物種豐度和代謝特征會發生顯著變化，在人類和動物模型中進行微生物群落對照研究，可鑒定微生物群的有效治療靶標[23];丁酸具有抗肥胖作用，通過降低胰島素抵抗和改善血脂異常發揮作用，因此不宜使用可能抵消丁酸有益作用的非營養性甜味劑[24]，肥胖與腸道菌群及其代謝產物變化有關，腸道微生物調節代謝功能和能量平衡，微生物生態學改變導致肥胖等代謝性疾病的發生發展。
聚類4為DNA提取物的研究。最新代表性研究：糖皮質激素肽(GMP)是一種64氨基酸(AA)的糖磷酸肽，也是一種益生元，具有減少脫硫弧菌，增加SCFA和降低炎癥指數的作用，可用于苯丙酮尿癥(PKU)、肥胖癥和炎癥性腸病(IBD)的營養管理，在喂食GMP的小鼠中，γ干擾素(IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素(IL)-1和IL-2的血漿濃度降低，用GMP制成的功能性食品可能對控制PKU、肥胖癥和IBD有益[25]。
聚類5為細菌科的研究。最新代表性研究：人體糞便樣本中腸道微生物組分子表征與年齡、疾病、飲食和其他人類特征相關，污水可代表人類糞便微生物群落，反映人類微生物組種群水平特征，具有闡明與人口統計學相關的微生物組模式的潛力[26]。
聚類6為共生菌群的研究。最新代表性研究：共生菌群失調與人類和動物模型的肥胖癥、過敏性疾病等發病機制有關，可作為營養不良性疾病潛在的治療方法[27];健康人類腸道內有多達1014個細菌，屬于500多個不同物種，形成了一種微生物群，腸道中的炎癥性免疫反應(IBD和病原體)可以改變腸道內腔的環境，從而發生營養不良，腸細菌繁殖在這種致病性進化中具有主要作用[28]。
綜上，本研究結果客觀而真實地展示了該領域前沿內容，有助于掌握其特征、演變歷史和發展趨勢等，這對于后續研究具有重要的指導和借鑒意義。雖然WebofScience數據平臺發表的肥胖與腸道菌群相關性的研究在一定程度代表了該領域的國際最高研究水平，但是中文數據庫、其他語種數據庫該領域相關研究也具有重要的學術地位，本研究因為條件所限，未能對該領域全部相關文獻進行可視化分析，研究結果可能會產生偏倚，但不影響結論的可靠性，即此研究結果可作為后續研究的參考依據。——論文作者：王叢霞1，孫洪芳1，張亞妮2
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