基于文獻計量的天麻素?zé)狳c趨勢研究

廉亞青，范惠珍

1宜春學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，宜春 336000；2宜春市人民醫(yī)院，宜春 336000

天麻素（gastrodin）是從蘭科植物天麻中提取的酚苷類化合物，又稱4-羥甲基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷。作為天麻的主要活性成份，天麻素的藥理活性主要集中在神經(jīng)系統(tǒng)及心血管系統(tǒng)方面[1]。有研究表明，天麻素具有較好的鎮(zhèn)靜安神、抗腦損傷、抗癲癇、擴張血管等多重藥理作用，臨床上主要用于治療椎-基底動脈供血不足、前庭神經(jīng)元炎和眩暈等癥。近年來涌現(xiàn)了大量關(guān)于天麻素提取、含量測定、臨床療效、藥理機制等方面的最新研究報道，如Jiang等[2]發(fā)現(xiàn)天麻素可通過調(diào)控Nrf2/HO-1信號通路進而保護小鼠海馬神經(jīng)元HT-22 細(xì)胞免受谷氨酸誘導(dǎo)的鐵死亡；天麻素可通過抑制腦干NF-κB通路的激活以提高偏頭痛大鼠模型的痛閾，減輕其頭疼癥狀[3]。

文獻計量學(xué)是利用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)的方法，以某研究領(lǐng)域的相關(guān)文獻為研究對象，進而揭示該領(lǐng)域文獻信息分布、數(shù)量關(guān)系及內(nèi)在規(guī)律的科學(xué)，也是確定領(lǐng)域研究熱點、發(fā)展趨勢的常用方法[4]。目前天麻素相關(guān)文獻計量學(xué)的研究尚未見報道，基于此，本研究擬基于文獻計量學(xué)的基本原理，借助CiteSpace5.6 R3、VOSviewer1.6.15等文獻計量學(xué)軟件快速梳理天麻素研究的發(fā)展變化，展示該領(lǐng)域研究熱點并預(yù)測后續(xù)研究方向，以期為天麻素的研究開發(fā)和利用提供參考。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究以中國知網(wǎng)（CNKI）為數(shù)據(jù)來源，利用高級檢索功能，以“天麻素”或“tian ma su”或“4-羥甲基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷”等為檢索主題詞，收集2011～2021年期間醫(yī)藥衛(wèi)生科技分類中收錄的相關(guān)文獻，檢索截止日期為2021年12月 31日。剔除會議論文、科普、短篇報道、非醫(yī)藥類文獻等，最終納入1606篇研究文獻。

1.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

符合要求的文獻以Refwords格式導(dǎo)出，并重命名為“download_xxx.txt”，建立數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫包含期刊、卷次、論文題目、作者、摘要、關(guān)鍵詞、發(fā)表時間等重要信息。利用CiteSpace 5.6 R3軟件內(nèi)置的CNKI數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能將文獻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為軟件可識別的格式，以備分析。

1.3 數(shù)據(jù)分析及可視化

利用Excel 2017軟件統(tǒng)計天麻素研究領(lǐng)域的文獻變化趨勢、期刊分布等信息，并繪制發(fā)文量線型圖。將獲得的文獻數(shù)據(jù)導(dǎo)入至CiteSpace 5.6 R3軟件中，進行天麻素相關(guān)研究作者、關(guān)鍵詞的聚類及突現(xiàn)等分析。其中，根據(jù)普萊斯定律N=確定核心作者最低發(fā)文量，其中Mmax為該研究領(lǐng)域內(nèi)最高產(chǎn)作者的發(fā)文量。以modularity（Q）和 silhouette（S）衡量聚類的效果。一般認(rèn)為，Q>0.4表示聚類網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)顯著，且Q越大越顯著；同時S>0.4，代表聚類中各關(guān)鍵詞的同質(zhì)性較強[5]。突變分析中Strength代表其突變強度，值越大其突變強度越大。借助VOSviewer1.6.15分析機構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)及核心作者合作共現(xiàn)密度。相關(guān)研究參數(shù)設(shè)置如下：時間跨度為2011～2021年，時間分區(qū)為1年；節(jié)點類型選擇“Keyword”；研究對象間以“Cosine”為連接強度，范圍為“With Slices”；數(shù)據(jù)篩選及修剪模塊保持默認(rèn)。根據(jù)軟件設(shè)置條件，運行后根據(jù)1606篇研究文獻的發(fā)文趨勢、核心作者網(wǎng)絡(luò)、研究主題等展示結(jié)果，繪制天麻素研究進展知識圖譜，并整合相關(guān)知識分析解讀圖譜所包含的趨勢信息。

2 結(jié)果

2.1 年度發(fā)文量

本研究統(tǒng)計了2011～2021年的1606篇天麻素相關(guān)中文文獻，并繪制文獻年度發(fā)文量趨勢圖，見圖1。結(jié)果表明，雖然2017年天麻素研究領(lǐng)域的發(fā)文量驟降至32篇，但近10年間該研究領(lǐng)域的相關(guān)文獻報道一直較多，平均年發(fā)文量在146篇左右。該結(jié)果提示天麻素相關(guān)研究在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域一直備受關(guān)注，且相關(guān)學(xué)者持續(xù)發(fā)布與其相關(guān)的研究成果。

圖1 CNKI2011～2021年收錄的天麻素相關(guān)文獻年度發(fā)文量趨勢圖

2.2 發(fā)文期刊分布情況

某一研究領(lǐng)域不同期刊的發(fā)文量是衡量該研究主題受關(guān)注程度的重要指標(biāo)[6]。統(tǒng)計結(jié)果顯示，2011～2021年共有460種中文期刊刊載了天麻素相關(guān)的研究報道，其中以《中國實驗方劑學(xué)雜志》（39篇，2.43%）、《中國醫(yī)藥指南》（29篇，1.81%）、《中成藥》（28篇，1.74%）、《中國中藥雜志》（25篇，1.56%）等發(fā)文量較多，見表1。其中，發(fā)文量前10位的期刊大多在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域具有較高的影響力。

表1 天麻素相關(guān)研究發(fā)文量前10的期刊

2.3 研究機構(gòu)分布情況

各醫(yī)學(xué)院校及科研院所是現(xiàn)階段進行天麻素相關(guān)研究的主力，其中發(fā)文量不低于10篇的機構(gòu)共6個，以昆明醫(yī)科大學(xué)發(fā)文量最多（16篇），見表2。借助VOSviewer1.6.15軟件展示天麻素研究領(lǐng)域的機構(gòu)合作關(guān)系，見圖2。結(jié)果表明，雖然該研究領(lǐng)域各機構(gòu)間合作松散，但依然形成了以昆明醫(yī)科大學(xué)、遼寧中醫(yī)藥大學(xué)、云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)藥用植物研究所、四川大學(xué)華西藥學(xué)院等機構(gòu)為核心的緊密合作關(guān)系網(wǎng)。

表2 天麻素相關(guān)研究的研究機構(gòu)分布

圖2 天麻素研究機構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)

2.4 作者知識圖譜分析

1606篇中文文獻共涉及499位作者，其中累計發(fā)文量最多的作者為洪仕君（10篇）。根據(jù)普萊斯定律計算出核心作者最低發(fā)文量為2.37，即認(rèn)為發(fā)文量不低于3篇的作者為天麻素研究領(lǐng)域的核心作者。本研究中核心作者共94位，累計發(fā)文367篇（22.85%），其中發(fā)文量前10位的核心作者見表3。利用VOSviewer1.6.15軟件分析核心作者合作共現(xiàn)密度圖，見圖3。由圖3可知，在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域形成了以洪仕君、李懷斌、潘成、劉大會、陸地等為學(xué)術(shù)帶頭人的天麻素核心研究團隊。

表3 發(fā)文量前10位的核心作者

圖3 核心作者合作密度

2.5 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

以“Keyword”為節(jié)點類型，利用CiteSpace 5.6 R3軟件繪制關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，見圖4。該共現(xiàn)圖譜由463個節(jié)點和1176條連線組成，其網(wǎng)絡(luò)密度為0.011。本研究中的天麻素、天麻素注射液、高效液相色譜法、偏頭痛、正交試驗等節(jié)點中心性較高，且以它們?yōu)橹行男纬闪嗣芗P(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。統(tǒng)計顯示，有10個關(guān)鍵詞的發(fā)文量≥38篇，主要涉及天麻素的提取測定、臨床應(yīng)用等方面，見表4。

圖4 關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

表4 使用頻次≥38次的關(guān)鍵詞

2.6 關(guān)鍵詞聚類分析

在關(guān)鍵詞共現(xiàn)的基礎(chǔ)上，利用Citespace 5.6 R3軟 件、 采 用 Loglikelihood ratio（LLR） 算法對關(guān)鍵詞進行K均值聚類，最終形成10個有意義的聚類模塊，結(jié)果詳見表5。本研究中聚類化模塊Q=0.5592，表明聚類網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)果顯著；S=0.8504，說明聚類結(jié)果中各關(guān)鍵詞的同質(zhì)性較強、可信度較高。

表5 天麻素相關(guān)研究文獻中的關(guān)鍵詞聚類分析結(jié)果

基于關(guān)鍵詞聚類結(jié)果，天麻素研究時間線圖譜見圖5。該圖反映了本研究領(lǐng)域內(nèi)的各聚類的時間跨度及聯(lián)系情況。可以看出，天麻素及其注射液、質(zhì)量控制、成份鑒定等研究貫穿始終。與此同時，天麻素膠囊研究的生成時間距今較近，為2019年，這說明天麻素及其在神經(jīng)領(lǐng)域的相關(guān)研究已成為最近幾年的研究熱點。

圖5 天麻素研究時間線圖譜

2.7 關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析

利用CiteSpace 5.6 R3軟件的“Burstness”功能以直觀地展示天麻素研究領(lǐng)域的演進路徑和交互關(guān)系，關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析見圖6。結(jié)果表明，天麻素研究在不同時期均有各自的熱點，如2011～2013年以研究其治療椎-基底動脈供血不足為主（關(guān)鍵詞為椎-基底動脈供血不足、丁咯地爾等）；2015～2018年以研究天麻素對神經(jīng)系統(tǒng)疾病的作用為主（關(guān)鍵詞為神經(jīng)衰弱、阿普唑侖、阿爾茨海默病、腦梗死等）；2019年至今的研究重心則轉(zhuǎn)移至其對氧化應(yīng)激、眩暈癥的影響等方面（關(guān)鍵詞為氧化應(yīng)激、天麻素膠囊、后循環(huán)缺血性眩暈癥、有效成份等）。

圖6 關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析

3 討論

與傳統(tǒng)綜述相比，基于文獻計量學(xué)的方法可利用CiteSpace 5.6 R3、VOSviewer1.6.15等軟件的強大繪圖功能，更迅捷、直觀地展示某一研究領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容和熱點，并可根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果預(yù)測本研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢[7]。本研究基于文獻計量學(xué)，利用Excel 2017、CiteSpace 5.6 R3、VOSviewer1.6.15等軟件對CNKI收錄的天麻素相關(guān)文獻進行了可視化展示，并對知識圖譜背后隱含的信息進行了人工整理和分析，揭示了該領(lǐng)域的主要研究熱點、把握了未來的研究方向。

研究顯示，近10年天麻素研究的相關(guān)報道一直較多，年均發(fā)文量達146篇，且在較高影響力的中文期刊中的發(fā)文量較高，提示天麻素具有較高的研究價值和應(yīng)用潛力，且醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域?qū)μ炻樗仃P(guān)注度較高。同時，該領(lǐng)域研究以2017年為界經(jīng)歷了兩個時期：2017年之前，天麻素的研究基本保持平臺期，年均發(fā)文量變化較??；經(jīng)過2017年的極速下跌，2018年以后其發(fā)文量很快就與之前持平。該結(jié)果提示2017年后該領(lǐng)域又出現(xiàn)了新的研究熱點并持續(xù)至今。近年來，有關(guān)天麻素最新藥理作用或機制的研究報道顯示，天麻素在脊髓損傷中可發(fā)揮抗炎、抗氧化、保護神經(jīng)細(xì)胞的作用，能促進脊髓損傷運動功能的恢復(fù)[8]；亦能通過激活單磷酸腺苷活化蛋白激酶（adenosine 5'-monophosphate-activated protein kinase，AMPK）展現(xiàn)出保肝作用[9]。

作者知識圖譜分析顯示，天麻素相關(guān)研究的1606篇中文文獻共涉及499位作者，人均發(fā)文量3.21篇，發(fā)文量最高的作者為洪仕君（10篇）。其中核心作者的累計發(fā)文占比僅為22.85%，可見該領(lǐng)域并未真正形成穩(wěn)固的核心作者群[10]。但作者合作共現(xiàn)分析顯示，該領(lǐng)域依然形成了以洪仕君、李懷斌、潘成、劉大會、陸地等為學(xué)術(shù)帶頭人的天麻素核心研究團隊，且各研究團隊各具特色，如以洪仕君為核心的團隊主要研究天麻素對神經(jīng)系統(tǒng)的作用[11]；以劉大會為核心的研究團隊更側(cè)重于天麻素的提取、含量測定等[12-13]。研究機構(gòu)分布顯示，天麻素研究領(lǐng)域中昆明醫(yī)科大學(xué)、（貴州中醫(yī)藥大學(xué)）貴陽中醫(yī)學(xué)院、北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院、西南交通大學(xué)等機構(gòu)的發(fā)文量較多，且形成了以昆明醫(yī)科大學(xué)、遼寧中醫(yī)藥大學(xué)、云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)藥用植物研究所、四川大學(xué)華西藥學(xué)院等機構(gòu)為核心的緊密合作網(wǎng)絡(luò)。該分析結(jié)果雖然提示天麻素相關(guān)研究具有多樣化的趨勢，但無論從作者合作聯(lián)系上還是機構(gòu)合作緊密度上看，各研究團隊及機構(gòu)間仍缺乏廣泛的交流與合作，且存在研究人員及機構(gòu)分散等問題。這提示相關(guān)研究者應(yīng)加強彼此合作交流，進一步豐富該領(lǐng)域研究，以期推動天麻素相關(guān)研究的進一步發(fā)展和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞是對文獻主題的高度凝練和概括，可體現(xiàn)該領(lǐng)域研究的主題和內(nèi)容。關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析結(jié)果顯示，以天麻素、天麻素注射液、高效液相色譜法、眩暈癥、含量測定等為關(guān)鍵詞的相關(guān)文獻發(fā)文量最多，為國內(nèi)的熱點研究領(lǐng)域，提示天麻素領(lǐng)域的研究熱點主要集中在其含量測定及臨床療效等方面。關(guān)鍵詞聚類結(jié)果中，#0的規(guī)模最大，節(jié)點數(shù)為144、輪廓值是0.731；#1的規(guī)模次之，節(jié)點數(shù)為97、輪廓值是0.837，這兩個聚類主要涉及天麻素及其注射液的臨床應(yīng)用內(nèi)容。天麻素用于治療神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病為近年來的熱點研究領(lǐng)域。關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析進一步揭示了天麻素研究的熱點變化及發(fā)展歷程：①2011～2013年間天麻素研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞是椎-基底動脈供血不足、丁咯地爾等，相關(guān)研究進一步揭示了天麻素治療椎-基底動脈供血不足的機制和療效，如黃利等[14-15]發(fā)現(xiàn)天麻素聯(lián)合丁咯地爾可通過擴張腦血管、降低血液黏稠度進而有效治療椎-基底動脈供血不足，且無明顯不良反應(yīng)。②2014～2015年主要研究天麻素與血栓通、阿魏酸等的聯(lián)合用藥，關(guān)鍵詞為血栓通、阿魏酸。③2015年以后主要研究天麻素對神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療作用，包括阿爾茨海默病、腦梗死、抑郁、眩暈癥等。由關(guān)鍵詞所對應(yīng)的時間變化可知，天麻素在神經(jīng)系統(tǒng)的研究已由多個集中病癥逐漸過渡至以眩暈癥為主。最新研究表明氧化應(yīng)激是眩暈發(fā)生的關(guān)鍵因素，也是該病診斷的重要指標(biāo)。作為天麻最具代表的活性成份，天麻素通過影響氧化應(yīng)激進而發(fā)揮治療眩暈癥的作用或是未來的研究方向。

綜上所述，本研究基于文獻計量學(xué)的基本原理，借助信息可視化的方法，對CNKI收錄的天麻素相關(guān)文獻進行了分析，直觀顯示了天麻素研究的作者合作聯(lián)系、研究熱點演變等信息，并進一步預(yù)測了未來天麻素的研究熱點和趨勢，可為該領(lǐng)域的深入研究和選題提供一定參考。