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許棟,陳昳冰,崔元璐.槲皮素的文獻計量學及可視化分析[J].天津中醫藥,2019,36(2):131-136.
XU Dong, CHEN Yibing, CUI Yuanlu. Bibliometrics and visual analysis of quercetin[J]. Tianjin Journal ofTraditional Chinese Medicine,2019,36(2):131-136.
槲皮素的文獻計量學及可視化分析
許棟，陳昳冰，崔元璐
（天津中醫藥大學中醫藥研究院，天津 301617）
槲皮素是廣泛存在於多種中藥之中的活性成分，在水果和蔬菜中含量也很豐富。槲皮素屬於黃酮類化合物，具有良好的抗氧化活性。文獻報導槲皮素對多種疾病如惡性腫瘤和心血管疾病等具有治療作用。近年來，有關槲皮素的研究越來越多，發文量逐年上升，但相關的文獻計量學研究工作尚未見報導。筆者試圖通過CiteSpace軟體對近年來與槲皮素研究有關的文獻進行分析，以總結相關規律如學科發展方向或研究熱點。使用的CiteSpace軟體是陳超美教授團隊開發的用於科學文獻可視化分析的工具，繪製的知識圖譜除了可以顯示槲皮素科學知識的發展進程和結構關係外，還可以用來進行熱點分析和對未來研究趨勢進行預測。研究數據來自Science Citation IndexExpanded（SCI-E）資料庫，SCI-E是文獻計量分析中最常用的資料庫，比其他資料庫更具有科學性和代表性。更重要的是，SCI-E可以提供引文信息、關鍵詞和參考文獻。此外，為了便於讀者對圖譜的認識和理解，CiteSpace生成的圖表可以保留軟體運行結果中的基本參數，信息完整，具有可重複性。
筆者應用軟體CiteSpace 5.1.R 8.SE進行作者合作、國家合作、機構合作、關鍵詞共現、關鍵詞聚類、作者共被引、期刊共被引的可視化圖譜製作，可使讀者快速了解槲皮素研究領域的熱點和預測未來的發展趨勢，把握槲皮素研究的知識基礎和發展演化。
1 方法
1.1 資料來源和檢索策略
資料來源：Web of Science資料庫；檢索策略：主題為quercetin；索引=SCI-EXPANDED，時間範圍=2000年至2017年，每條數據下載記錄內容為全記錄與引用的參考文獻，格式為純文本格式。
1.2 研究方法
將文獻信息導入CiteSpace中，時間設置自2000年至2017年，選擇為一年分區法，主題詞來源默認全選，閾值選擇系統默認，並使用關鍵路徑法（Pruning）簡化路徑。節點類型分別選取作者、國家、機構的合作網絡分析，關鍵詞的共現分析，作者、文獻、期刊的共被引分析，並繪製相關可視化圖譜。
2 結果
共獲得19 795篇文獻，主要包括研究論文（article）佔91.843%，會議摘要（meeting abstract）佔4.457%，綜述（review）佔2.998%和會議文章（proceedings paper）佔1.898%。
2.1 年份
由圖 1可見，2000年至2017年發文量呈每年遞增趨勢，而且2015年至2017年的發文量是2000年至2002年間的5倍左右，這說明槲皮素的研究越來越被學術界所重視。
2.2 作者合作及作者共被引分析
通過軟體分析，得到節點數為1 066，連線數為1 985的作者合作圖譜（圖 2A）。作者共被引圖譜在不選取任何裁剪方式時，生成的圖譜錯綜複雜，所以選擇MST裁剪方式進行網絡的精簡，得到節點數為190，連線數為74的結構更加清晰的作者共被引圖譜（圖 2B）。作者發文量排名前5的分別是Zhang Y 69，Wang Y 67，Lee JH 62，Wolffram S 60，Kim JH 59。作者共被引頻次中，被引用頻次排名前5的是Hertog MGL 1 571，Riceevans CA 1 401，Manach C 1 390，Hollman PCH 1 379，Harborne JB 1 183。
2.3 國家、機構合作圖譜
通過CiteSpace分析，裁剪方式選擇MST，得到節點數為85、連線數為55的國家合作關係圖譜（圖 2C）；以及節點數為464、連線數為668的機構合作關係圖譜（圖 2D）。國家發文頻次排名前5分別是Peoples Republic of China 3194，USA 2 417，India 1 439，South Korea 1 369，Japan 1 218。機構發文頻次排名前5分別是Chinese Acad Sci 271，Univ São Paulo 226，Konkuk Univ 182，CSIC 145，CNR 127。
2.4 關鍵詞分析
運行CiteSpace軟體得到節點數為102，連線數為642的關鍵詞共現圖譜。出現頻次最多的關鍵詞為quercetin 8 265，flavonoid 6 598，antioxidant 2 995，antioxidant activity 2 185，in vitro 1 948，polyphenol 1 837，oxidative stress 1 801，extract 1 460，phenolic compound 1 443，apoptosis 1 351。圖 3是具有最強引用爆發的前20個關鍵詞，關鍵詞共現圖譜見圖 4A。
重新運行軟體，裁剪方式選擇尋徑（Pathfinder），然後以log-likelihood ratio命名，將關鍵詞進行聚合，得出節點數為102，連線數為114的關鍵詞聚類圖譜（圖 4B）。
2.5 期刊分析
裁剪方式選擇尋徑，CiteSpace分析之後得到節點數100，連線數97的期刊共被引圖譜，見圖 5。
期刊被引頻次排名前5是Journal of Agricultural andFood Chemistry 9 668，Food Chemistry 6 138，Free Radical Biology and Medicine 5 758，Biochemical Pharmacology 5 062，Journal of BiologicalChemistry 5 019；中心度排名前5分別是Biochemical Pharmacology 0.94，Journal of Agricultural andFood Chemistry 0.74，Febs Letters 0.74，Journal of Nutrition 0.73，Lancet 0.70。
2.6 被引文獻分析
使用CiteSpace分析之後，得到節點數為433，連線數為1 768的被引文獻共被引圖譜，見圖 6。其中與槲皮素密切相關的兩篇文章為Health effects of quercetin：From antioxidant tonutraceutical和A critical review of the datarelated to the safety of quercetin and lack of evidence of in vivo toxicity，including lack ofgenotoxic/carcino genic properties，被引次數分別為389次和203次。
3 討論
對納入圖譜的作者和發文量進行統計，結果顯示圖譜中共有1 066位作者，發文量共6 748篇，其中發文量最高的作者為69篇，佔到總發文量的1.02%。人均發文6.3篇，說明在槲皮素這個領域整體發文量較高。由圖 2A可見，以Zhang Y、Wang Y、Lee JH等前5個作者形成了幾個團簇，說明這些作者之間比較注重合作交流，高發文量作者彼此之間已經建立了穩定的合作關係，主要研究方向集中在化學、藥理學、食品科學技術、生物化學和分子生物學方向。
作者共被引圖譜中，可以直觀看出國外作者的文章被引用比重較大。綜合分析共被引頻次和圖譜，Manach C、Hertog MGL等作者是代表人物，且整體被引次數較高，具有重要影響力。
國家圖譜中，中國、美國兩個節點直徑最大，建立了分別以中國和美國為中心的合作關係網絡，這說明中美兩國學者在槲皮素領域研究遠超其他國家。
從機構的角度分析，中國科學院、聖保羅大學發文量較多，在此領域所佔比重很大，構建了以自身為中心的合作網絡，包括以中國科學院為中心的四川大學、浙江大學、中國藥科大學和中國醫科大學合作網絡以及以University of São Paulo為中心的University of Porto、University of Zagreb、University of Pisa合作網絡，這些都促進了該領域的研究發展。
關鍵詞是對一篇文獻的高度概括和凝練，反映了文章的核心內容和價值。關鍵詞共現知識圖譜有利於學者進行研究熱點的分析，結合關鍵詞結果信息和圖 4A可見，quercetin、flavonoid、antioxidant和antioxidant activity在圖中直徑較大，由此可以推論，對類黃酮中槲皮素抗氧化方面的研究比重較大，說明槲皮素的抗氧化研究是一個熱點。突發的關鍵詞（burst term）表明的是研究熱點和前沿。突發檢測中，根據突發強度分類得到圖 3，顯示近幾年內對槲皮素相關分子藥理通路的研究和納米粒方向的研究比較熱，相關通路的研究包括NF-κB、AMPK和MAPK信號傳導途徑，納米粒方向的研究包括納米粒對機體吸收槲皮素的增強作用和製劑的製備以及製劑的物理化學表徵等。而之前的幾年，對槲皮素的抗氧化、吸收以及槲皮素對DNA損傷等方向研究比較集中，包括誘導的氧化應激、細胞損傷、不同劑型的胃腸吸收以及對抗氧化性和線粒體DNA損傷的影響。而且，有文獻報導槲皮素可以用作肥胖症的治療劑，通過一些蛋白激酶信號傳導途徑的激活而具有抗肥胖活性（anti-obesity activity）。因此，槲皮素在食品工業的應用和對肥胖症的的治療可能是未來研究的一個趨勢。另一方面，槲皮素生物學效應的多樣性，包括誘導凋亡、蛋白激酶C（PKC）抑制，脂氧合酶抑制、組胺釋放抑制、超氧化物歧化酶（SOD）樣活性、細胞周期的調節、血管生成抑制和抑制血管緊張素轉換酶Ⅱ等方向研究也較多。
圖 4B中的#5、#6和#8都是對抗氧化的研究，包括化合物的研究、自由基清除的測試以及槲皮素其他存在的形式和槲皮素對氧化應激的影響。整體看來，對槲皮素相關的抗氧化研究有3個集群，內容最多，而且同質性也比較好，包括涉及的一些抗氧化劑、氧化應激、自由基清除等，預測抗氧化研究為槲皮素未來的研究趨勢。一般而言，Q值在（0，1）區間內，Q值> 0.3就意味著劃分出來的集群結構是顯著的，本研究關鍵次圖譜中Q值為0.818 4，說明圖譜劃分出來的各個集群顯著。Silhouette（S）值是來衡量網絡同質性的指標，越接近於1，反映網絡的同質性越高，S值在0.7時，聚類是高效率令人信服的，若在0.5以上，也認為聚類是合理的。圖譜中Mean Silhouette值為0.715 7，說明每個聚類都具有高的可信度。
CiteSpace所進行的期刊分析，從圖譜中可以看出，Journal of Agricultural andFood Chemistry、Food Chemistry和Free Radical Biology andMedicine節點直徑最大，被引次數最多，發文數量最多，影響力也最大。而且前5名期刊中單個被引次數已經超過了5 000，說明這些期刊可能近年來接收了槲皮素的一些基礎研究或是傾向於接收槲皮素方面的研究。
科學前沿或研究前沿一般是通過文獻共引聚類的施引文獻的研究內容來表徵。從文獻共被引的頻次來看，對槲皮素抗氧化的研究是最多的。排名第1的文獻被引次數高達389次，而且是與人類飲食有關的，即Health effects of quercetin：From antioxidant tonutraceutical。這是來自於European Journal ofPharmacology的一篇綜述，文章中提到，槲皮素是最突出的膳食抗氧化劑，存在於蔬菜、水果、茶和葡萄酒以及眾多食物中，發揮著有益的健康效應，還包括防止惡性腫瘤和心血管疾病。研究表明，尤其是在結腸中，槲皮素可以防止化學誘導的致癌作用，流行病學結果也顯示攝入槲皮素可能與肺癌的預防有關，這歸因於槲皮素的不同機制，包括抗氧化活性，抑制激活致癌物質的酶，信號轉導通路的修飾，與受體和其他蛋白質的相互作用，其次是對槲皮素的生物利用度和安全性研究也較多。
4 結論
本文使用CiteSpace對SCI-E資料庫中的相關文獻進行分析，直觀地展現出了槲皮素近年來的研究熱點、重點研究方向以及國家機構之間的合作等，確定了槲皮素抗氧化活性的藥理學分子機制研究及藥劑學納米製劑研究是該領域的研究熱點以及未來可能的發展方向，對槲皮素的深入研究和未來研究選題具有一定的參考意義。
基金項目：
國家自然科學基金應急管理項目（81741119）。
作者簡介：
許棟(1994-), 男, 碩士研究生在讀, 主要從事藥劑學研究。
通訊作者：
崔元璐, E-mail:ylcui@tjutcm.edu.cn。