综述:帕金森病轻度认知障碍的研究景观:文献计量学与可视化分析

【字体: 时间:2025年09月11日 来源:Frontiers in Aging Neuroscience 4.5

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  本综述运用文献计量学方法系统梳理了近20年帕金森病轻度认知障碍(PD-MCI)研究的发展脉络,揭示了其从分子机制探索向多模态诊断与精准干预演进的三大阶段。研究凸显美国与欧洲在产出与影响力上的主导地位,中国虽产量高但需提升国际合作与创新性。核心突破包括MDS诊断标准确立、神经影像生物标志物(如dMRI与代谢模式)验证及非运动症状(如RBD)的关联机制。未来需聚焦多组学整合、神经炎症-线粒体轴靶向治疗及基因-环境交互模型构建,以推动个体化诊疗。

  

背景

帕金森病(PD)作为全球第二大神经退行性疾病,其非运动症状尤其是认知障碍对患者生活质量及疾病预后具有重大影响。帕金森病轻度认知障碍(PD-MCI)作为正常认知与痴呆间的过渡状态,已成为学术关注焦点。流行病学数据显示,约20%–50%的PD患者早期即出现PD-MCI,其中30%在诊断时已存在显著认知缺损,提示PD-MCI不仅是痴呆发展的独立预测因子,更是关键治疗窗口的标志。目前广泛接受的诊断标准为2012年国际帕金森与运动障碍协会(MDS)制定的指南,要求符合特发性PD诊断、患者或知情者报告的认知逐渐衰退、标准化神经心理学测试显示至少两项测试表现低于规范数据1.5个标准差,且认知缺陷未显著影响功能独立性。随着全球老龄化加剧,PD-MCI的早期识别与管理对延缓疾病进展及减轻社会经济负担具有深远意义。

当前研究强调PD-MCI的显著异质性,其认知缺陷涉及多个领域,包括执行功能、注意力、视觉空间能力和记忆。神经病理学研究提示,α-突触核蛋白病理与多巴胺能及胆碱能系统功能障碍的协同作用参与PD-MCI发病机制。影像学生物标志物的进展表明,通过扩散磁共振成像(dMRI)识别的白质微结构改变及皮质代谢异常模式可为PD-MCI早期诊断提供客观依据。值得注意的是,血管风险因素与运动亚型间的交互作用可能通过神经炎症和血脑屏障破坏机制加剧认知损伤,从而为多靶点治疗策略提供新途径。

需区分PD-MCI与更常研究的遗忘型轻度认知障碍(aMCI),后者被视为阿尔茨海默病(AD)的前驱阶段。尽管两者均为痴呆的过渡状态,但存在关键差异:aMCI以显著记忆缺陷为特征,反映与Aβ和tau相关的内侧颞叶及海马病理,而PD-MCI通常呈现更异质的认知 profile,执行功能、注意力和视觉空间能力缺陷在早期可能比记忆损伤更突出,涉及额叶-纹状体回路功能障碍、多巴胺能退化、多网络α-突触核蛋白病理以及共病理贡献。其独特的病理生理学、临床表现和进展轨迹凸显了针对PD-MCI进行专门研究和特定文献计量分析的必要性。

尽管PD-MCI研究取得显著进展,该领域仍面临三大挑战:诊断标准与认知评估工具未完全统一导致研究间巨大异质性;纵向数据显示PD-MCI向痴呆转化的预测模型缺乏基因-环境交互的系统整合;尽管胆碱酯酶抑制剂等药物干预在随机对照试验中显示部分疗效,但其对特定认知域的作用机制及长期安全性需进一步严格验证。在此背景下,开展全球文献计量研究可提供知识演进的全景视角,识别跨学科合作网络,揭示区域研究特性与资源分配差异,从而为优化研究范式和制定个体化诊疗指南提供科学依据。

方法

检索策略

本研究选择Web of Science核心合集(WoSCC)的科学引文索引扩展版(SCIE)子集作为主要数据源,检索2005年1月1日至2024年12月31日发表的PD-MCI相关文献。基于MeSH词汇表与研究目标构建综合检索策略,涵盖“特发性帕金森病”、“路易体帕金森病”、“轻度认知障碍”等术语。文献类型限制为文章与综述,排除社论、会议摘要等非研究型出版物。经标题与摘要筛选,最终纳入3,169篇出版物进行分析。

数据处理与分析

数据提取、清理与标准化后,使用VOSviewer 1.6.2、CiteSpace 6.1.R和Bibliometrix 4.1三种互补文献计量工具进行分析。CiteSpace实现引文网络与新兴趋势的可视化,VOSviewer优化大规模数据解读,Bibliometrix基于R平台促进科学图谱绘制。这些工具协同识别高影响力出版物、合作模式与概念集群,确保对时间趋势与知识结构的严谨分析。

可视化分析

多维分析框架涵盖作者网络、国家/机构分布、期刊模式、引文链接与关键词演进。VOSviewer进行机构与作者的共现与聚类分析,CiteSpace实现期刊分布的双图叠加、引文爆发时间线可视化及关键词共现聚类,Bibliometrix生成机构/作者的时间出版趋势与关键词热图。期刊影响因子源自2024年JCR报告,SCImago Graphica与Origin 2024增强图形表示与统计验证。

结果

年度发文量、引文量与趋势

2005年至2024年间共检索到3,169篇出版物。年度发文量从2005年的22篇持续增长,2012年超100篇,2018年超200篇,2021年达峰值292篇,2024年仍保持266篇,总体增长超12倍,反映该领域持续的高研究兴趣。年度引文量增长更为显著,从2005年仅25次引用激增至2024年的22,062次,尤其在2015年后呈指数级增长,表明该领域研究的可见度、认可度与学术影响力急剧扩大。发文量与引文量间存在强正相关,且引文增长率显著超越发文增长率,提示已发表研究(尤其是近期文献)正积累可观学术影响并激发进一步探索。总体而言,PD-MCI研究已从21世纪初的新兴领域发展为高度活跃且影响力深远的研究方向。

国家/地区与机构分析

3,169篇出版物涉及83个国家/地区的3,673家机构。美国以922篇发文、64,138次引用及0.32的网络中心性占据绝对领导地位,不仅是研究规模与高影响的体现,更是国际合作网络的核心枢纽。意大利以406篇发文、21,876次引用及0.17的中心性位列第二,成为重要研究贡献者与协作节点。中国以404篇发文排名第三,展示强大生产力,但篇均引用(39.82)与网络中心性(0.05)相对较低,反映其研究产出扩张较新、国际合作模式差异等潜在因素。澳大利亚(篇均引用90.13)、荷兰(88.48)、德国(84.49)和英国(81.49)等国家虽总发文量非最高,但研究影响显著,且澳大利亚(0.13)与荷兰(0.11)的网络中心性较高。韩国虽跻身前十,但引用指标与中心性(0.01)相对较低。全球PD-MCI研究格局呈现美国领导、欧洲多国与澳大利亚高质量贡献的特点,中国作为高产出国家具备提升研究影响与深化国际合作的潜力。网络分析进一步证实美国与意大利是该领域国际协作的关键中心。

从地理视角看,北美尤其是美国占据压倒性中心位置,不仅研究产出领先,还通过密集合作网络辐射影响欧洲与大洋洲,形成高生产力与强连接性的研究枢纽。欧洲呈现多极协作生态系统:英国、德国等通过稳定区域内链接维持中度强合作,但跨区域协作能力有限。亚太地区显示规模与效用的结构失衡:中国发文量领先但未转化为相应国际协作枢纽角色,日本与韩国倾向内向研究模式。大洋洲则展示异常高协作效率:澳大利亚以中等规模产出实现高效全球连接,体现密集型合作策略。南美与非洲大多处于学术网络边缘,仅通过零星纽带维系对欧美研究链的极小参与。这种层级模式凸显PD-MCI研究体系中资源整合与协作机会的显著区域不平等。

机构层面,伦敦大学学院(138篇)、美国退伍军人事务部(131篇)、退伍军人健康管理局(130篇)和加州大学系统(128篇)构成研究产出的核心力量。研究影响上,多伦多大学以总引用10,889次和极高篇均引用率(105.72次)脱颖而出,伦敦大学学院(92.67次)也表现强劲,与美国退伍军人健康管理局(10,308次)和退伍军人事务部(9,404次)共同代表领域内高影响研究。机构关系网络图示复杂全球关联,节点间连接表征协作链接,机构按颜色分为多簇,表明协作非均匀分布而是围绕特定机构或区域形成协作组,与表格揭示的特征一致,凸显北美与欧洲机构的主导地位。尽管多数顶级机构网络中心性分数普遍较低,提示整体协作相对分散或多中心,但地图直观确认紧密协作关系的存在,尤其在特定簇内。值得注意的是,梅奥诊所虽发文量未进前五(82篇),但网络中心性达0.1,显著高于其他领先机构,表明其在整体协作网络结构中可能扮演关键桥梁或枢纽角色,连接不同研究簇或方向。总之,PD-MCI研究由英国、美国与加拿大的顶尖大学与医疗系统主导,这些机构不仅贡献大量高影响文献,还形成协作网络有力推动领域知识生产与交换,清晰勾勒出以北美与欧洲为中心的全球协作图景。

作者与共被引作者

研究识别出14,175位PD-MCI研究贡献者。Weintraub, D.以56篇发文成为最高产作者,其次为Aarsland, D.(45篇)与Burn, D.J.(37篇)。引用指标反映学术认可,前十作者中八位获超4,000次引用。h指数综合生产力与影响,进一步证实这些作者的显著贡献。共被引分析显示Aarsland, D.是PD-MCI研究中最常被共引的作者,表明其对PD-MCI研究范式的基础性影响。前100位被引作者间存在紧密互联的合著网络,尤其围绕高产出研究者聚类,提示二十年期间协作网络推动了知识传播与方法学融合,反映PD-MCI研究内学术参与度与智力影响的增长。

期刊与引文期刊的可视化分析

2005年至2024年间,603种期刊发表PD-MCI相关文章。布拉德福德定律识别出16种核心期刊。Movement Disorders不仅是发文最多期刊(192篇),也是最常被引期刊(18,108次),其高影响因子(7.4)与JCR Q1排名巩固其作为该领域首要出版平台的核心地位。紧随其后为Parkinsonism & Related Disorders(156篇)、Frontiers in Aging Neuroscience(89篇)与Journal of Parkinson’s Disease(65篇),这些期刊共同构成PD-MCI研究的主要出版阵地,主要隶属神经科学、老年神经病学与专病研究范畴。

引文期刊分析中,Movement Disorders亦排名第一(16,389次共被引),表明其不仅是主要出版平台,也是领域研究者最常引用的知识源,形成强劲领域内引文循环。但更引人注目的是系列高影响顶级神经科学与临床神经病学期刊的高共被引频次,如Neurology、Brain、Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry、Annals of Neurology、JAMA Neurology与The Lancet Neurology。这些期刊自身可能未发表最多PD-MCI文章,但被领域研究者频繁共引,清晰表明PD-MCI研究虽集中于专业期刊,其理论基础与方法学途径深受更广泛高影响神经科学与临床神经病学主流文献塑造。这些领先期刊发表的基础研究与重大发现构成该领域不可或缺的知识基石。此外,NeuroImage与Neurobiology of Aging的高共被引率反映神经影像与衰老神经生物学在PD-MCI研究中的重要性。总之,PD-MCI研究建立了以专业期刊为核心出版载体,同时广泛汲取顶级神经科学期刊知识资源的学术生态系统。

期刊双图覆盖通过多色点簇与跨学科连接路径系统呈现PD-MCI研究的学科分布特性与知识整合趋势。左象限集中药理学、临床医学等应用学科,右象限特征为数学建模、系统科学等方法学学科,中央区域通过分子生物学与神经科学形成跨域桥梁。波状连接线揭示神经退行机制研究向计算建模、生态毒理学等非传统领域的知识渗透。尤其系统生物学与临床医学间的强连接凸显PD-MCI研究从单一病理分析向多组学整合的范式转变。此学科拓扑结构确认PD-MCI作为复杂疾病的跨学科性,为文献计量研究提供视觉证据,指示该领域正演进为以神经科学为中心、多方法学协同创新的全球研究景观。

共被引参考文献分析

共被引分析识别后续研究中常被共同引用的基础著作。前十共被引参考文献主要为指南与文章。国际帕金森与运动障碍协会(MDS)任务组制定的“帕金森病轻度认知障碍诊断标准”指南勾勒PD-MCI诊断标准,提出基于临床观察与神经心理学测试的两级评估系统,要求至少两项认知域测试异常以定义单/多域亚型,同时排除其他病因所致认知损伤,强调认知功能不应显著损害日常独立性。这些标准旨在统一PD-MCI识别框架,支持痴呆高风险患者早期筛查,促进临床干预,并为认知下降机制与生物标志物验证研究提供基础。未来需通过长期研究精进标准可靠性,探索其与病理进展关联。

共被引参考文献时间线聚类显示,同一水平线节点形成簇,右侧标签指示每簇主题,节点大小与共被引频次正相关,时间从左向右推进。近期研究热点包括“#0主观认知主诉”、“#4当前观点”、“#7神经退行性疾病”、“#8帕金森综合征”与“#9路易体”。

共被引参考文献爆发分析可视化呈现研究热点的持续时间。时间线跨2005年至2024年,红条指示参考文献经历引文爆发的时段。值得注意的是,Litvan等2012年文章展现最高爆发强度(94.89),活跃于2013–2017年。其他呈现显著引文爆发的参考文献包括Aarsland D.的“帕金森病相关认知损伤”(爆发2022–2024,强度48.8)与Emre M.的“帕金森病痴呆相关临床诊断标准”(爆发2008–2012,强度43.2)。

关键词分析

关键词年度分布热图系统呈现过去20年PD-MCI领域的学科演进路径。2005–2015年,研究聚焦α-突触核蛋白与多巴胺能系统等分子病理机制,探究氧化应激与神经退行关联的研究占主导。2015年后,神经影像技术、生物标志物验证与PD-MCI亚型分类成为核心增长极,反映研究从基础机制向多模态诊断技术的系统范式转变。热图内对角线分布揭示时间演进模式:早期高频词渐被PD-MCI特异性指标替代。此外,2018年后,神经心理学评估工具与定量磁共振参数形成共现簇,提示临床-影像联合诊断框架的成熟。此演进轨迹凸显PD-MCI研究已进入聚焦构建病理-临床关联模型的阶段。但阿尔茨海默病相关术语的持续高频也指示跨疾病机制比较仍是未来突破方向。

基于2005–2024年关键词爆发强度的时间分析揭示PD-MCI研究呈现三阶段演进特征。早期(2005–2010)以跨疾病机制探索为主;“阿尔茨海默病”(爆发强度10.75)与“路易体”(爆发强度19.96)的共现强调PD-MCI与阿尔茨海默病、路易体病病理的跨学科研究,反映学术对α-突触核蛋白与β-淀粉样蛋白协同致病假说的关注。中期(2011–2016)转向临床转化研究,神经影像技术(“正电子发射断层扫描”,强度8)、代谢生物标志物(“脑葡萄糖代谢”,强度6.57)与队列验证(“队列”,强度13.59)形成爆发簇,标志PD-MCI诊断从症状描述向客观生物标志物支持的范式转变。近期(2017–2024)聚焦非运动症状整合,以“REM睡眠行为障碍”(爆发强度23.0)与多巴胺能调节(“多巴胺能调节”,强度6.59)的强关联为典范,揭示REM睡眠行为障碍作为PD-MCI前驱标志的研究突破,而“学会任务组”(2013年爆发)对应国际帕金森与MDS诊断标准的制定与传播。此演进路径证明PD-MCI研究已从基础病理比较迈向多模态诊断框架构建,非运动症状的生物学关联当前为核心增长区。

基于频率与中心性的前十关键词揭示研究领域关键焦点。“轻度认知障碍”以1,940频次居首,凸显其作为核心研究靶标的关键角色。“帕金森病”与“阿尔茨海默病”高频显示认知损伤研究常与神经退行疾病相交。“痴呆”、“诊断标准”与“诊断”术语强调临床对识别与分类的重视。“认知损伤”反映对认知相关病理的更广兴趣,而“路易体”指向病理机制。排名第十的“功能障碍”具显著中心性,提示对功能缺损的新兴关注。总之,这些关键词绘就跨越认知障碍表型、相关神经退行疾病、临床诊断与病理探索的景观。

讨论

本文献计量分析揭示过去二十年PD-MCI研究显著且持续的成长轨迹,年度发文超十二倍增长与引文数指数级增长为证。此轨迹标志PD-MCI从外围关切发展为神经退行疾病研究的中心焦点,可能由全球老龄化人口中早期干预的迫切性驱动。值得注意的是,引文增长显著超越发文增长,尤其2015年后,凸显近期研究在塑造领域内的 pivotal 与日益增强的影响角色。此外,关键词爆发与共现簇分析勾画清晰范式转变:早期调查主要集中于分子机制,而2015年后见证向临床转化的决定性转向,以神经影像生物标志物、PD-MCI亚型分类与非运动症状的生物学基础出现为特征。此演进反映领域向发展集成多模态诊断框架的成熟,超越纯描述性现象学。

国家/地区分析显示研究资源分配的显著差异。美国以922篇发文与64,138次引用的绝对优势占据领先地位,其机构协作网络的中心性凸显其在培育跨学科协同创新中的 pivotal 角色。欧洲国家与澳大利亚凭借高篇均引用与密集协作网络成为高质量研究的核心生产区。尽管中国以404篇发文排名第三,其篇均引用与网络中心性相对滞后。这种高生产力伴低相对引用影响的现象在快速扩张的研究系统中并非罕见,可能归因于若干因素:中国PD-MCI研究产出相对新近激增,意味许多出版物仍在积累引用;与国际高影响期刊相比,更高比例出版物可能出现在区域或国家期刊,国际可见度较低;协作模式差异,可能国内网络更强,与既定国际高影响联盟整合较少;以及可能在某些情境下优先数量的研究评估系统变异。增强研究设计创新性,培育对以梅奥诊所等机构为代表的国际协作网络的更深融入,并战略瞄准高影响出版场所,是强化中国在PD-MCI领域国际学术发声与影响的关键步骤。值得注意的是,梅奥诊所等机构通过跨大西洋协作成功桥接神经病理学与临床队列研究簇,为PD-MCI转化医学研究提供关键枢纽。

异常α-突触核蛋白沉积被视为神经退行的核心驱动,通过破坏突触可塑性与神经传递介导早期认知损伤,而共存的阿尔茨海默病相关病理进一步加速认知下降。异常神经网络连接调查显示,默认模式网络(DMN)与额叶-纹状体回路内功能连接减少,连同白质微结构损伤,已成为PD-MCI的核心影像特征,常先于临床症状出现。神经炎症与代谢失调间的交互作用为认知下降提供新颖机制视角。诊断领域,整合结构MRI、功能影像与液体生物标志物的多模态框架显著增强亚型分类精度。此外,使用机器学习算法对临床、影像与遗传数据的融合分析驱动了异质亚型识别,如“注意”与“执行”亚型,从而为个性化干预奠定基础。

超越运动症状与核心病理蛋白,非运动症状(NMS)与遗传生物标志物日益被认可为影响PD-MCI风险、表型与进展的关键因素。近期证据强调特定NMS(如REM睡眠行为障碍RBD)与PD-MCI发展的强关联,提示共享潜在神经基质或前驱状态。此外,PD-MCI个体经历与NMS负担相关的多方面功能损伤,影响日常生活与生活质量。重要的是,遗传因素尤其GBA变体不仅升高PD-MCI风险,还调节认知储备效应。这凸显研究与临床管理中精准分层方法的 critical 需求。Litvan等(2012)确立的基础诊断标准及其后MDS研究组的国际验证仍 paramount。然而,整合关键NMS评估与遗传风险剖析 alongside 既定认知与影像生物标志物,对发展更全面与个性化PD-MCI诊断与预后框架至关重要。

引言概述的诊断异质性首项重大挑战清晰反映于文献计量发现。MDS诊断标准成为最共被引参考文献,确认其在标准化PD-MCI识别中的 pivotal 角色。但分析也揭示持续局限:认知域截断阈值的变异与文化未验证评估工具继续损害研究间可比性。血清胱抑素C等生物标志物显示前景但需大队列验证敏感度/特异度。关键地,多病理共现 revealed 于关键词簇驱动脑结构损伤模式的异质性,DKI检测的白质微结构差异 between PD-MCI与PDD为证。此复杂性necessitate 整合影像、液体生物标志物与非运动症状 profiles 的统一亚型标准。

结果突出应对第二挑战的重大空白:发展系统整合基因-环境交互的预测模型。虽存在纵向研究,当前模型未能纳入遗传修饰因子及其与认知储备的交互。这 critical 因遗传因素加速衰退轨迹——关键词爆发揭示“遗传风险”作为新兴前沿。机器学习应用仍受限于不足的多模态数据融合。未来模型必须整合动态认知轨迹与遗传 profiles 及神经影像生物标志物以实现准确转化预测。

药物干预面临第三挑战有限疗效与机制验证。胆碱酯酶抑制剂仅提供症状缓解,域特异性反应不确定性。临床试验设计常忽视亚型异质性,而动物模型差复制人类认知多样性。转化瓶颈因不足的多模态数据融合算法加剧。这些局限通过治疗性关键词最小爆发活动反映于结果。

这些挑战的汇聚解决方案在于精准医学框架,涵盖通过结合液体生物标志物与多模态神经影像及AI检测共病理的分层诊断;通过神经心理学、遗传剖析定义执行/记忆/混合亚型及动态监测的亚型特异性管理;以及通过发展线粒体/神经炎症疗法、优化神经调控与实施Aβ分层药物方案的有针对性干预。未来研究必须通过液体活检-神经影像-AI集成验证生物标志物以实现病理靶向干预。

局限

本研究若干局限应予承认。首先,分析限于Web of Science核心合集(WoSCC)数据以确保软件兼容性,可能排除其他数据库如PubMed、Google Scholar与Embase索引的相关研究。其次,新兴高质量出版物或因新近发表作品的较低引文频次未获充分表征。最后,仅含英语文献可能引入选择偏倚,尤其关于区域特定研究贡献。这些约束应告知对发现的谨慎解读,同时突显未来文献计量调查中方法学精进的机会。

结论

本研究揭示PD-MCI研究经历三阶段范式转变,从分子机制探索、影像生物标志物验证迈向多组学整合。受国际合作驱动,美国与欧洲引领核心突破,而中国等新兴研究体系显示通过跨区域协作与转化研究提升影响的潜力。当前挑战主要涉及诊断标准异质性、α-突触核蛋白/Aβ共病理机制未完全阐明与疾病修饰疗法稀缺。未来努力应聚焦多模态生物标志物、发展基因-环境交互模型与靶向线粒体-神经炎症轴的精准干预。此类通过跨学科集成实现的进展,对实现PD-MCI早期预警与个性化治疗至关重要。

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