主题：【分享】基于CiteSpace和VOSviewer的白芍研究现状及研究热点可视化分析

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发表于：2024/09/13 21:47:47 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

白芍为毛茛科植物芍药Paeonia lactiflora Pall.的干燥根，具有养血调经、敛阴止汗、柔肝止痛、平抑肝阳之功效[1]。白芍始载于《神农本草经》，主要成分包括单萜及其苷类、三萜及其苷类、黄酮类、鞣质类等，具有镇痛、抗炎、抗抑郁、保肝、调节免疫等药理作用[2]，临床广泛应用于治疗内脏痛、癌性疼痛、慢性胃炎、慢性乙型肝炎、类风湿性关节炎等方面[3]。近年来，对于白芍化学成分提取分离、鉴定，炮制、质量标准、药理作用等方面研究取得了一定的研究进展[4-7]。白芍发展潜力巨大，作为中药材具有来源广泛、产量大、成本低、药效好、不良反应少等优点，同时也可作为具有较高经济价值的观赏花卉[8]，增加白芍种植的经济效益，因此白芍在生物学、园艺、农学方面研究也较多。

文献计量学是以文献体系和文献计量特征为研究对象，运用数学、统计学等计量方法，分析文献发表情况、研究热点、未来趋势的一种交叉学科[9]。计量对象主要是发文作者、机构、国家、关键词、期刊等。随着时代、技术的发展，文献计量学也从传统的基础文献统计分析发展至现今多领域、多元化的统计分析[10]。本研究利用CiteSpace和VOSviewer，结合多种统计学方法，对来源于中国知网数据库（CNKI）、万方数据库、Web of Science（WOS）数据库核心集的中英文文献进行筛选，并对文献的发文量、发文作者、发文期刊、被引频次、发文国家、发文机构、关键词等进行分析，系统梳理白芍在中医药领域的研究状况，分析白芍发展趋势和热点，为白芍在该领域进一步的研究奠定基础。
1 资料与方法
1.1 数据来源与检索策略
以“白芍”为中文关键词进行检索，检索时间2003—2023年，全面收集万方数据库、CNKI中关于白芍的研究文献，检索得到3 334篇文献。英文文献来源于WOS核心合集数据库，检索式为 [[[TS＝(Paeonia lactiflora Pall.)] OR TS＝(White Paeony)] OR TS＝(Paeoniae Radix Alba)]，检索得到712篇文献。
1.2 文献纳入与排除标准
1.2.1 纳入标准中医药领域中有关白芍的基础研究和临床研究的中文文献。
1.2.2 排除标准（1）会议、报纸、报告、成果、专利等；（2）重复文献；（3）研究主题与白芍及中医药无关的文献；（4）作者、关键词、期刊等信息不全的文献。
1.3 研究方法
利用文献计量分析方法、NoteExpress、VOSviewer 1.6.16、Citespace 6.2.R2对文献发表年份、作者、机构、引用频次、关键词等进行统计分析。
将从CNKI和万方数据库收集的文献导入NoteExpres，进行智能更新后去除重复文献和不符合标准文献。将筛选后的文献题录导出为Refworks格式文件，用于VOSviewer的关键词、作者等共现分析。根据普赖斯定律计算出核心作者发文下限，计算公式为N＝0.749（N为核心作者发文篇数下限，nmax代表发文量最多作者所发表论文数量）。而WOS中导出的文献不经过文献格式转换可直接导入VOSviewer中进行分析。在CiteSpace软件中将2个数据库中导出的文献分别选择对应的数据库，进行格式转换，中英文文献年限设置均为2003年1月1日—2023年8月20日，时间切片（time slicing）为1年，Top N为50，对机构、作者、关键词进行分析。
2 结果
2.1 年度发文量分析
检索到中文文献3 334篇，英文文献712篇，英文发文量占中文发文量22%，为直观地分析年度发文量的变化情况，对文献进行年度发文量统计分析，见图1-a、b。中文文献2003—2006年发文量呈上升趋势，说明白芍研究关注度逐年上升，相关研究得到快速发展；2006—2010年发文量总体波动较小，白芍研究关注度保持较好的趋势；2010—2021年发文量呈总体上升阶段，研究热度较前期阶段有所上升；2022—2023年年度发文量趋势有所下降，可能是前期研究基础较为饱和。
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英文文献2003—2023年发文量整体呈上升趋势，但2003—2010年发文量较少，均小于20篇；2010—2016年发文量增长较快，从20篇逐渐增加到50篇，2017—2023年发文量均大于50篇，说明白芍研究热度上升，研究质量提升，国外对白芍研究的认可度增加。
2.2 发文期刊和高被引频次文献分析
利用Excel对中英文文献收录期刊进行分析，刊载量前10的期刊如表1所示。中文期刊684种，其中刊载量最高的为《中草药》84篇，刊载量排名前10的期刊大多数为高质量核心期刊，如《中草药》《中国实验方剂学杂志》《中国中药杂志》，说明白芍研究成果质量较高，并且受到学术界的认可。英文期刊包括285种，其中刊载量最多的为Journal of Ethnopharmacology 80篇，并且刊载量前3的期刊与其他期刊刊载量出现较大断层现象，可能与研究方向和杂志收录领域有关。
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刊载白芍研究的高影响因子中文期刊主要包括《中草药》《中国中药杂志》等北大核心期刊，研究热点集中在质量标准、数据挖掘、用药规律、化学成分、药理作用及其作用机制。高影响因子英文期刊主要分布在药学、医学、化学、遗传学、植物科学、食品科技生化与分子生物学、高分子科学等领域，主要研究热点分布在农残、活性成分、多组学分析、生物合成、免疫性疾病药理作用机制。
中文文献引用频次前10的文献见表2。10篇文献均来自于科技期刊，并且大多数研究内容为白芍化学成分及其药理作用，说明其主要有效成分和药效是关注的热点。被引频次最高的文献是发表在《中医临床研究》杂志的“探讨白芍药理作用及现代研究进展”，被引570次，该文献系统总结了白芍抗炎、镇痛、保肝以及对神经系统、骨骼肌的作用[11]。《中草药》杂志发表的“白芍炮制的历史沿革及化学成分、药理作用研究进展”引用频次254次，排名第2，系统总结了白芍炮制方法的变化、化学成分的变化以及不同炮制品的药效区别[12]，为白芍的开发和研究提供了依据。英文文献被引频次前10的文献见表3。除第3、6篇文献为白芍成分评价方法外，其余文献均为药理作用研究，包括抗抑郁、抗氧化、抗炎、改善认知障碍。中英文文献对比，研究热点有所不同，虽然大多均为药理作用的研究，但中文文献侧重于镇静、通便、补血、降血压作用的研究，英文文献侧重于抗氧化[13]、抗抑郁[14]以及抗炎[15]作用机制研究。
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2.3 作者、发文机构、国家分析
2.3.1 作者分析利用VOSviewer对作者进行分析，3 334篇中文文献中共有7 445个作者，作者最大发文量24篇，根据普赖斯定律计算出N＝3.67，四舍五入得发文量大于4篇的为核心作者，统计出348位核心作者，累计发文2 008篇，占全部作者累计发文量的18.7%，说明白芍研究领域有多产作者群。图2-a展示了15组多产作者群，其中包括126位核心作者，以魏伟（24篇）、张建军（21篇）、金传山（21篇）为首的研究团队联系密切且布局庞大。712篇英文文献中共有2 806个作者，设置发文量大于4篇的为核心作者，统计出99个核心作者，其中发文量最大的作者为Tao Jun（66篇），如图2-b所示，存在以发文量前2的Tao Jun、Zhao Daqiu为核心作者的研究团队，作者团队之间联系少，说明不同作者团队之间合作关系缺乏，未形成多个大的作者合作群。
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2.3.2 发文机构分析由CiteSpace分析中文文献发文机构可知，2003—2023年共有269家机构对白芍在中医药领域进行了研究，发文量超过20篇的机构有19家，其中发文量前3的机构为北京中医药大学（76篇）、南京中医药大学（64篇）、安徽医科大学（62篇）。由图3-a所示，机构合作共线谱共计有269个节点，网络密度较低，说明机构之间合作关系疏松，但同一省份研究机构合作关系密切，如北京中医大学和中国中医科学院、安徽中医药大学和亳州职业技术学院。北京中医药大学、安徽中医药大学、南京中医药大学、山东中医药大学近年来持续对白芍进行研究，预计后续仍会有大量研究成果产出。英文文献发文机构分析可知，2003—2023年369家机构发表了白芍在中医药领域的相关研究，并且大多数为中国的机构，有8家机构发文量超过20篇，其中发文量最多是扬州大学（73篇）。由图3-b所示，机构合作共线谱连线较少，说明机构之间合作不紧密。整体来看白芍研究机构主要分布在白芍主产区或者临近地区，国内外各个机构间合作不密切，呈现各自小群体分布，应加强研究机构之间合作，推动白芍研究的进一步发展。
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2.3.3 国家分析如图3-c、d所示，共有32个国家发表了白芍研究领域文献，其中中国发文量最高（644篇），其次为韩国（44篇）、美国（34篇），表明白芍研究主要集中在中国。整体来看，各个国家之间联系较少，其中中国与其他国家合作最多，关系最为密切。
2.4 关键词热点分析
2.4.1 关键词共现分析本研究将符合纳入标准的3 334篇中文文献进行同义词合并等处理，如HPLC、高效液相色谱合并为高效液相色谱法，慢性寻麻症、慢性特发性荨麻疹合并为荨麻疹，利用VOSviewer和CiteSpace进行关键词分析，共计得到4 928个关键词，频次设置为10，得到194个关键词，占全部关键词的3.93%。关键词共现图谱如图4-a所示，得到233个节点和518条连线，节点越大说明出现频次越高，频次前5的关键词为白芍（1 443次）、白芍总苷（871次）、芍药苷（436次）、高效液相色谱法（259次）、白芍总苷胶囊（174次），频次越高说明研究关注度越高，同时，近5年研究方向主要是白芍有效成分、网络药理学、代谢组学、药理作用及信号通路等方面。初步分析可以看出，白芍有效成分、质量评价、临床应用、药理作用及其作用机制为主要的研究领域。在药理作用方面，白芍总苷、芍药苷、芍药内酯苷、没食子酸、苯甲酰芍药苷、氧化芍药苷为主要研究对象，侧重于氧化应激、抗炎、细胞凋亡等作用机制[3]。临床应用主要研究白芍经典方剂和与柴胡、丹参等药材配伍以及白芍总苷治疗关节炎、银屑病等疗效[16-18]。
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英文文献共1 967个关键词，设置频次为5，得到58个关键词，关键词共线图谱如图4-b所示，得到276个节点，519条线，研究热点和中文文献研究热点基本一致，主要为品质评价、药理作用、作用机制方面，目前集中在抗炎、氧化应激、网络药理学、基因表达等方面。
2.4.2 关键词聚类分析利用CiteSpace中对数似然比（log-likelihood-ratio，LLR）算法对中英文文献关键词进行聚类分析，选择Pathfinder、Pruning sliced networks。中文文献关键词分析得到229个节点、569条连线的聚类图谱，共形成7个有效聚类，如图5-a所示，颜色相同节点为同一聚类，节点大小与关键词出现频率呈正相关，连线粗细与关键词的共现强度呈正相关。聚类模块化值（Q）为0.544 6（＞0.4），说明聚类有效；平均轮廓值（S）为0.8389（＞0.5），说明网络同质性很高，关键词之间的联系紧密，聚类合理。排名前7的中文文献关键词聚类分析如表4所示，#0研究主体为白芍总苷胶囊联合用药治疗关节炎、湿疹、银屑病等疾病的系统性评价，包括临床疗效、不良反应、安全性等；#1、#2研究主体主要为芍药苷、芍药内酯苷、苯甲酰芍药苷等主要成分提取工艺研究、含量测定、指纹图谱的建立；#3、#4、#7研究主体为与白芍配伍以及临床应用和疗效；#5研究主体为数据挖掘、网络药理学以及药对、用药规律的梳理优化和作用机制研究；#6研究主体为白芍饮片加工、药材信息以及临床信息。
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英文文献关键词聚类分析得到202个节点、621条线，得到8个有效聚类，如图5-b所示，Q为0.4726（＞0.4），S为0.797 7（＞0.5），说明聚类有效且结果具有可信度。排名前8的英文文献关键词聚类分析如表5所示，#0、#1研究主体为白芍药动学、化学成分、基因表达；#2、#3研究主体为药理作用及其作用机制，包括神经保护、氧化应激、细胞凋亡、线粒体障碍；#4、#5、#7研究主体为白芍药效研究，包括关节炎、糖尿病肾病、乳腺癌、肠道菌群的作用研究；#6研究主体为白芍品质评价，包括物理化学评价和生物评价。
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利用CiteSpace对每个聚类进行时间跨度可视化分析，得到关键词聚类时间线图谱，如图6所示。中文关键词聚类#0、#2时间跨度最长，说明白芍和芍药总苷的成分、质量控制、临床应用一直是研究的主要热点，#3、#4、#7在2021年基本截止，说明关于白芍配伍研究关注度下降，#5时间线一直持续至今，说明白芍数据挖掘和作用机制研究仍是目前研究热点。英文关键词聚类时间线均较长，说明对于白芍及其成分、药理作用的研究一直是英文文献中的热点，尤其以芍药苷、抗炎、调节肠道菌群为目前主要研究热点。
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2.4.3 关键词突现分析关键词突现反映了某一时间段关键词大量增加，该时间段内研究关注高，也反映研究热点的历史变化、变化趋势以及未来热点。中文文献关键词突现图谱如图7-a所示，2003—2013年研究热点在质量控制、白芍有效成分、配伍等方面；2014—2020年研究热点为药理作用和临床疗效；2021—2023年研究热点为网络药理学、数据挖掘、作用机制；未来研究热点预测在药理作用及作用机制方面。英文文献关键词突现图谱如图7-b所示，2003—2015年研究热点为品质评价、佐剂关节炎、基因表达；2016—2020年研究热点为有效成分、蛋白、通路；2021—2023年研究热点为抗炎及其作用机制、网络药理学；未来研究热点预测为药理作用机制研究[19-20]，包括作用蛋白、通路、基因表达。
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3 讨论
白芍作为传统的大宗药材，在国内外有众多研究团队对其开展研究，发表了大量白芍中医药相关的中英文文献，英文文献中来自于中国的有629篇，占比88.3%，说明白芍中医药相关研究主要以中国为主。本研究统计2003年1月—2023年（只统计至8月）发表的文献，从整体发文趋势来看呈上升趋势。近年来，国家大力支持发展中医药事业和现代科学技术的发展，中医药得到极大的发展，白芍相关研究越来越多，研究内容逐渐深入，研究质量极大提升，白芍的药用价值不断被学者们深入挖掘。
中文发文量超过10篇的作者有29位，存在以魏伟、张建军、金传山为首的研究核心群体，金传山团队[21-22]主要涉及白芍不同炮制加工方式和品质评价研究，魏伟团队[23-24]主要研究白芍总苷对胶原性关节炎、肝损伤的药理作用及其机制，张建军团队[25-26]在白芍解痉、镇痛、抗抑郁作用等方面有着深入研究。研究机构以北京中医药大学发文量最多，南京中医药大学、安徽医科大学次之。英文发文量超过10篇的作者有20位，形成以发文量前2的Tao Jun、Zhao Daqiu为核心作者的研究团队，主要研究方向为白芍及其方剂的质量控制和药理作用机制。国内外白芍研究主要分布在中国、韩国、美国、澳大利亚等国家，相对分散，并且研究团队、机构之间合作关系均不密切，多数形成内部研究团队，且具有一定地域性；研究机构主要分布于白芍主要产区附近，且主要为高校、科研院所及其附属医院。应加强不同机构之间的合作，利用学科交叉、资源共享的方式，形成不同领域且高质量的研究成果。
从关键词分析，白芍前期研究主要集中于品质评价、有效成分、配伍等方面，随着技术发展逐渐围绕利用液质联用、气相色谱、高通量筛选、数据挖掘、计算机技术等更先进的技术开展研究，如李鹏飞等[27]采用HPLC建立白芍饮片酒炙前后指纹图谱，结合多元统计方法，筛选出多个差异标志性成分。Sun等[28]采用在线切换二维高速逆流色谱结合内循环和连续进样模式对功能成分进行纯化；周佳林等[29]运用数据挖掘和网络药理学研究了含黄芩-白芍药对的方剂治疗溃疡性结肠炎的用药配伍规律以及解析含黄芩-白芍的核心药物组治疗溃疡性结肠炎的作用机制。近10年，对白芍药理作用及其机制的研究逐渐深入，并作为研究热点一直持续，主要集中在抗炎、镇痛、抗抑郁、神经保护、调节肠道菌群等方面，以及对疾病动物和细胞模型的相关通路、蛋白、基因的作用机制研究。白芍能抑制促炎细胞因子的释放，调节免疫/炎症反应，从而降低Th2细胞比例，通过恢复线粒体膜电位和以剂量相关方式调节代谢活性来抑制氧化应激反应[30]。白芍多糖也可调节抑郁症相关的肠道生态失调，增加肠道微生物种丰富度，并抑制炎症因子水平和核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3）炎症小体活化，减少结肠黏膜和神经元损伤，从而改善慢性温和不可预知应激小鼠的抑郁样行为和神经递质释放[31]。芍药苷可在体外激活蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）/核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid-2-related factor 2，Nrf2）/谷胱甘肽过氧化物酶4（glutathione peroxidase 4，Gpx4）途径预防铁死亡[32]。表明白芍及其药效成分、药理作用的研究一直是重点关注领域，尤其以主要药效成分及其抗炎、调节肠道菌群、神经保护作用机制为目前主要研究热点。
本研究选择了CiteSpace和VOSviewer软件进行数据分析，首先利用NoteExpress手动干预，删除重复文献和不符合标准的文献并且统一关键词，在VOSviewer软件中只能对中英文文献进行关键词和作者作共现分析，CiteSpace可对作者、国家、机构、关键词等的共现分析，但二者均不能进行被引频次、期刊及耦合分析，因此本研究对发文量、期刊、被引频次的分析主要用Excel软件进行统计分析。在英文文献收集过程中，以主题词或关键词进行检索，所得文献包含研究领域宽泛，也需对文献进行手动筛选。
4 结论
本研究运用CiteSpace、VOSviewer结合Excel，对2003—2023年发表的白芍中英文文献进行分析，以知识图谱、表格的形式展示白芍中医药相关研究的发文量、核心作者、机构、国家、期刊、被引频次及关键词共现、聚类、突现等概况，探究了近20年白芍的研究进展、研究热点及发展趋势。白芍研究热点集中在网络药理学、数据挖掘、组方规律的探究，以及抗炎、抗抑郁症、调节肠道菌群、抗氧化应激、抗细胞凋亡等作用机制的研究。白芍的研究由粗浅的成分鉴定、质量控制转向多指标、多维度的质量评价方式，由组方配伍、单味药的有效部位转向单体有效成分，由浅到深地阐明了白芍药理作用及其机制、信号通路等，后续研究应加强白芍临床应用和药材品质提升研究，使白芍研究真正服务于临床和产业化。

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