1. 引言
脓毒症是ICU常见重症之一,具有起病急、致死率高的特点,已是国际影响人体健康的主要问题之一[1],且脓毒症的发病率以及与脓毒症相关的死亡人数正在持续增加[2]。此外,约15%住院治疗的脓毒症患者会发生急性肾损伤(Acute Kidney Injury, AKI) [3],其发病率在脓毒症患者中更为常见,近20%的中度脓毒症并发AKI [4]。脓毒症已被确定为危重症患者AKI的最常见原因之一,其住院死亡率增加,住院和重症监护病房住院时间延长[5],最严重的AKI需要透析治疗,预后甚至更差,死亡率接近50% [6]。脓毒血症作为临床重症医学中的一大挑战,其并发的急性肾损伤显著增加了患者的死亡风险和医疗成本。随着对脓毒血症研究的不断深入,脓毒血症致肾损伤的研究也日益受到关注,了解脓毒血症与肾损伤之间的关系及其机制对于改善患者预后至关重要。本研究采用CiteSpace分析工具,对Web of Science、Pubmed核心合集中的相关文献进行了数据挖掘,从宏观角度揭示该领域的研究态势,以期揭示该领域的知识结构和发展脉络,把握研究的整体情况。
2. 方法与资料
2.1. 数据来源
选取Web of Science、Pubmed核心合集作为数据来源,检索时间为2004年1月1日至2024年1月1日,检索关键词:Web of Science中使用主题词“Sepsis”AND“Renal Injury”;PubMed中使用“Sepsis”AND“Kidney Injury”,并限定文章类型为“Article”,语种为“English”。
2.2. 文献筛选标准
1) 纳入标准:① 文献为关于脓毒血症与急性肾病或肾损伤;② 公开发表的文献;③ 文献语种为英语。
2) 排除标准:① 会议、科普、通知、综述、报纸、报告等文献;② 重复发表或已撤回的文献;③内容缺失的文献。
2.3. 数据分析
文献以Refworks格式导出,通过EndNote 20软件进行文献去重,并以“download_txt”格式命名最终文件,然后利用CiteSpace 6.1.R3进行可视化分析。设置时间节点为2004~2024年,时间切片为“1”年,节点类型(Node Type)选择:作者(Author)、机构(Institution)、关键词(Keyword),并开启剪枝选项以优化网络图谱,“Top N”阈值设置为50,余均设置为默认值。
3. 结果与分析
3.1. 年度发文量及趋势
根据纳入与排除标准最终筛选2004-01至2024-12的文献有2970篇,文献年均发文量148篇。如图1所示,2024达到年发文量顶峰320篇,2007增长率最快为67.65%,提示该领域的研究得到快速发展,处于快速上升阶段。
Figure 1. Annual publication trends in the literature related to sepsis-induced kidney injury from 2004 to 2024
图1. 2004~2024年脓毒症致肾损伤相关文献的年度发文趋势
3.2. 发文国家与地区
全球在脓毒血症致肾损伤研究领域发文量前50的国家/地区如图2所示,在该领域发文量最多的国家/地区是China (708篇,23.84%),United States of America (652篇,21.95%)和India (143篇,4.81%)位居第二和第三。其余发文国家分布于非洲、南美洲等地的国家和地区,且相对比较分散。总之国家分布较广泛:涉及美国、澳大利亚、荷兰、中国、意大利、英国、加拿大、比利时、日本、德国、丹麦等多个国家,表明该领域是受到全球众多国家科研人员关注的研究方向。而美国、澳大利亚、意大利、中国等国家的上榜作者相对较多,意味着这些国家在脓毒症致肾损伤方面有较强的科研实力和较多的研究资源投入,相关研究团队也较为庞大。全球范围内,美国、中国、德国、英国和法国等国家发表的相关文献数量居前,反映了这些国家在该研究领域的活跃程度和科研实力。
3.3. 发文作者
通过对作者节点的分析,识别出了若干高产作者及他们的合作网络,这些作者往往位于研究的核心位置,对推动学科发展起到了重要作用。全球在脓毒症致肾损伤研究领域发文作者网络图和发文量前30的作者,分别见图3和表1。该领域产出文献最多的作者是John A. Kellum,迄今为止一共发表15篇文献;Clive N. May位居第二,发表了12篇文献;Peter Pickkers位居第三,已有11篇文献发表。文量在15到3篇之间,差距较明显,说明不同作者在该领域的成果产出数量有较大差异。其中John A. Kellum最高达到15篇,而像Anders Perner等部分作者仅为3篇。较多作者发文量集中在5~10篇这个区间,一定程度上反映该区间的作者在脓毒症致肾损伤领域较为活跃且持续有成果输出。
Figure 2. Annual publishing countries and regions of literature related to sepsis-induced kidney injury from 2004 to 2024
图2. 2004~2024年脓毒症致肾损伤相关文献的年度发文国家与地区
Figure 3. Network map of annual authors of publications related to sepsis-induced kidney injury from 2004 to 2024
图3. 2004~2024年脓毒症致肾损伤相关文献的年度发文作者网络图
Table 1. Analysis of the top 30 authors of the literature related to sepsis-induced kidney injury from 2004 to 2024
表1. 2004~2024年脓毒症致肾损伤相关文献的研究前30作者分析
序号 |
作者 |
国家 |
发文量 |
1 |
John A. Kellum |
University of Pittsburgh, United States |
15 |
2 |
Clive N. May |
University of Melbourne, Australia |
12 |
3 |
Peter Pickkers |
Radboud University Medical Center, Netherlands |
11 |
4 |
John A. Kellum |
University of Pittsburgh School of Medicine, United States |
10 |
5 |
Rinaldo Bellomo |
Austin Hospital, Australia |
10 |
6 |
Claudio Ronco |
San Bortolo Hospital, Italy |
9 |
7 |
Ping Fu |
West China Hospital of Sichuan University, China |
9 |
8 |
Roger G. Evans |
Monash University, Australia |
8 |
9 |
Sean M. Bagshaw |
University of Alberta, Canada |
8 |
10 |
Yugeesh R. Lankadeva |
University of Melbourne, Australia |
8 |
11 |
Rinaldo Bellomo |
University of Melbourne, Australia |
7 |
12 |
Zhenhua Zeng |
Southern Medical University, China |
7 |
13 |
Zhongqing Chen |
Southern Medical University, China |
7 |
14 |
Zaccaria Ricci |
Bambino GesÙ Children’s Hospital, Italy |
6 |
15 |
Christoph Thiemermann |
Queen Mary University of London, United Kingdom |
5 |
16 |
Esther Peters |
Radboud University Medical Center, Netherlands |
5 |
17 |
Giovanni Stallone |
University of Foggia, Italy |
5 |
18 |
Ling Zhang |
West China Hospital of Sichuan University, China |
5 |
19 |
Meili Duan |
Capital Medical University, China |
5 |
20 |
Patrick M. Honore |
Belgium |
5 |
21 |
Rinaldo Bellomo |
The University of Melbourne, Australia |
5 |
22 |
Sean M. Bagshaw |
University of Alberta Hospital, Canada |
5 |
23 |
Bereketeab Haileselassie |
Lucile Packard Children’s Hospital Stanford, United States |
4 |
24 |
Jin Lin |
Capital Medical University, China |
4 |
25 |
Joachim Struck |
Germany |
4 |
26 |
Kent Doi |
The University of Tokyo Hospital, Japan |
4 |
27 |
Massimo Collino |
University of Turin, Italy |
4 |
28 |
Oliver Hartmann |
Germany |
4 |
29 |
Anders Perner |
University of Copenhagen, Denmark |
3 |
30 |
Andreas Bergmann |
Germany |
3 |
3.4. 关键词网络图
1) 关键词共现分析:关键词共现网络图结果显示(图4),关键词节点为565个,连线为874条,突出节点主要为acute kidney injury、sepsis、mortality、septic shock、critically ill patient、acute renal failure等。出现频次位于前20的关键词依次为acute kidney injury、sepsis、mortality、septic shock、critically ill patient、acute renal failure、inflammation、disease、outcm、failure、expression、epidemiology、dysfunction、oxidative stress、management、risk、activation、severe sepsis、injury、biomarker (见表2)。
Figure 4. Keyword co-occurrence network map of literature related to kidney damage caused by sepsis from 2004 to 2024
图4. 2004~2024年脓毒症致肾损伤相关文献的关键词共现网络图
Table 2. Keywords that appear in the top 20 in the keyword co-occurrence network diagram
表2. 关键词共现网络图中出现频次位于前20的关键词
序号 |
频次 |
中心性 |
年份 |
关键词 |
1 |
1350 |
0.13 |
2014 |
acute kidney injury |
2 |
747 |
0.10 |
2014 |
sepsis |
3 |
449 |
0.10 |
2014 |
mortality |
4 |
376 |
0.09 |
2014 |
septic shock |
5 |
346 |
0.01 |
2014 |
critically ill patient |
6 |
332 |
0.05 |
2014 |
acute renal failure |
7 |
258 |
0.03 |
2014 |
inflammation |
8 |
230 |
0.10 |
2014 |
disease |
9 |
227 |
0.03 |
2014 |
outcm |
10 |
215 |
0.06 |
2014 |
failure |
11 |
207 |
0.03 |
2014 |
expression |
12 |
188 |
0.01 |
2014 |
epidemiology |
13 |
181 |
0.04 |
2014 |
dysfunction |
续表
14 |
179 |
0.02 |
2014 |
oxidative stress |
15 |
178 |
0.01 |
2014 |
management |
16 |
172 |
0.02 |
2014 |
risk |
17 |
166 |
0.01 |
2014 |
activation |
18 |
160 |
0.01 |
2014 |
severe sepsis |
19 |
159 |
0.00 |
2014 |
injury |
20 |
158 |
0.00 |
2014 |
biomarker |
2) 关键词聚类分析:本研究通过CiteSpace软件获得20个发育值高的节点涌现词(图5);聚类标签根据规模排名前10位依次为acute respiratory distress syndrome、nephrectomized mice、signaling pathway、learning model、nephroprotective effect、hydroxyethyl starch、hk-2 cell、cystatin c、hospital-based cross-sectional study、renal outcome。本次聚类Q值(模块值)为0.7638、S值(平均轮廓值)为0.9077,说明本次聚类高效合理,信服度较高。
Figure 5. Keyword clustering network of literature related to kidney damage caused by sepsis from 2004 to 2024
图5. 2004~2024年脓毒症致肾损伤相关文献的关键词聚类网络图
3) 关键词突现分析:本研究通过利用Citespace的关键词突现可视化功能,能够观察到该研究领域一定时间内频次变化较高的关键词,再依据对应主题节点加粗所示其在相应时间内的发文量激增,判断出该领域的研究热点与趋势[7]。利用Citespace进行的关键词突现共得到20个(图6),分别为急性肾衰竭(acute renal failure)、运载蛋白(NGAL)、心脏手术(cardiac surgery)、小鼠(mice)、严重脓毒症(severe sepsis)、替代疗法(replacement therapy)、羟乙基淀粉(hydroxyethyl starch)、多微生物脓毒症(polymicrobial sepsis)、细胞因子(cytokine)、复苏与肾血流(resuscitation)、肾血流(renal blood flow)、肾衰竭(renal failure)、肺损伤(lung injury)、盐水(saline)、肾功能(renal function)、大鼠模型(rat model)、IL-6、降钙素原(procalcitonin)、器官损伤(organ injury)、机器学习(machine learning)。结合关键词热度随时间变化分析图(图7),发现该领域主要研究爆发期出现在2014年后,并于不同时期研究侧重发生变化。2014~2016年研究重点主要集中在早期诊断和预后的评估;2015~2019年重视利用动物模型进行相关机制的研究;2017~2022年降钙素原诊断价值及与肾损伤的关系成为研究热点;2021~2024年机器学习等新技术应用于疾病的预测和诊断等。
Figure 6. Keyword emergence network diagram of literature related to sepsis-induced kidney injury from 2004 to 2024
图6. 2004~2024年脓毒症致肾损伤相关文献的关键词突现网络图
4. 讨论
根据脓毒症致肾损伤相关文献研究的关键词共现图谱可以分析出,“acute respiratory distress syndrome”(急性呼吸窘迫综合征)、“nephrectomized mice”(肾切除小鼠)、“signaling pathway”(信号通路)、“hydroxyethyl starch”(羟乙基淀粉)、“cystatin c”(胱抑素C)等是该领域的重要研究热点。这些关键词反映了脓毒症致肾损伤研究中涉及的多个方面,包括疾病的临床表现(如急性呼吸窘迫综合征)、实验动物模型(如肾切除小鼠)、病理生理机制(如信号通路)以及相关治疗药物或指标(如羟乙基淀粉、胱抑素C)。其中,
Figure 7. Analysis graph of keyword trends over time in literature related to sepsis-induced kidney injury from 2004 to 2024.
图7. 2004~2024年脓毒症致肾损伤相关文献的关键词热度随时间变化分析图
信号通路的研究尤为突出,可见现代研究深入了解脓毒症致肾损伤的分子机制对于开发新的治疗靶点和策略具有重要意义。近期研究者通过实验发现,PSMB8的下调阻断了LPS诱导的S-AKI磷酸化和NF-κB P65的核转位,进而抑制IL-1β、IL-6、TNF-α和COX-2的肾脏表达,达到改善炎症反应和减轻脓毒症相关的急性肾损伤的目的[8]。
结合发文量趋势图和关键词突现图可以把握本研究领域的研究趋势和发展动态。自2005年以来,关于脓毒症致肾损伤的研究发文量总体呈上升趋势,尤其是在2014年之后增长更为显著,这表明该领域受到了越来越多的关注,研究热度不断增加。这可能与脓毒症在临床中的高发病率和死亡率以及对其病理生理机制认识的不断深入有关。同时反映出在特定时间段内受到高度关注的研究主题。例如,“acute renal failure”在2014~2015年具有较强的突现性,说明这一时期急性肾衰竭是脓毒症致肾损伤研究中的重点关注内容,可能与当时对脓毒症导致的肾脏早期损伤及衰竭机制的探索密切相关。而“machine learning”在2022~2024年突现,预示着未来该领域可能会更多地引入先进的数据分析和人工智能技术,以辅助疾病的诊断、预后评估和治疗决策[9]。
本研究也发现了可能的新兴的研究方向。随着对脓毒症致肾损伤机制和细胞层面的研究深入。人肾近曲小管上皮细胞(hk-2 cell)和细胞死亡相关机制(cell death)可能会成为未来研究的重点之一。此外,基于医院的横断面研究(hospital-based cross-sectional study)提示临床研究方法的应用也在不断拓展,未来可能会有更多基于大样本、多中心的临床研究来进一步明确脓毒症致肾损伤的危险因素、临床特征和预后因素,为临床实践提供更有力的证据支持。
研究仅基于已发表的国外文献进行分析,可能存在文献数据库选择的局限性,不同数据库的文献覆盖范围和质量可能会有所差异,从而影响分析结果的全面性和准确性。CiteSpace软件主要基于关键词和共引关系进行分析,对于一些新兴的、尚未形成广泛共识的研究内容可能无法及时准确地捕捉,导致对研究趋势的预测存在一定的滞后性[10] [11]。未来的研究可以进一步拓展研究范围,纳入更多类型的文献资源,如国内文献、会议论文、学位论文等,以更全面地反映脓毒症致肾损伤领域的研究现状和发展趋势。
随着技术的不断进步,多组学技术(如基因组学、蛋白质组学、代谢组学等)在医学研究中的应用日益广泛。将多组学技术应用于脓毒症致肾损伤的研究中,有望从系统生物学的角度深入揭示疾病的发病机制,为精准医疗提供新的靶点和策略。加强跨学科合作,整合临床医学、基础医学、生物信息学、工程学等多学科的优势和资源,共同推动脓毒症致肾损伤研究的发展。生物信息学方法可以帮助挖掘和分析大量的临床和实验数据,发现潜在的生物标志物和治疗靶点;工程学技术可以为开发新型的治疗设备和监测手段提供支持。
5. 结语
综上所述,脓毒症致肾损伤领域的研究在过去几十年中取得了显著进展,研究热点不断涌现,研究趋势也在不断变化。未来的研究需要在现有基础上,不断拓展研究思路和方法,加强多学科合作,以进一步提高对该疾病的认识和防治水平。
NOTES
*通讯作者。