肠道菌群与胰岛素抵抗研究十年趋势:全球文献计量分析揭示三大热点方向与未来机遇

【字体: 时间:2025年09月27日 来源:Gut Pathogens 4

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  本刊推荐:为解决肠道菌群(Gut Microbiota)与胰岛素抵抗(IR)研究领域缺乏系统性总结的问题,研究人员通过文献计量学方法对2015–2024年间Scopus数据库收录的584篇文献进行分析,揭示了该领域三大热点集群:高脂饮食-肠-肝轴机制、以患者为中心的流行病学与临床试验、炎症与代谢信号通路。研究证实中国在该领域贡献突出(占43.49%),并识别出短链脂肪酸(SCFAs)、Akkermansia、粪菌移植(FMT)等关键靶点,为未来干预代谢疾病提供了理论依据与方向指引。

  
在当代代谢性疾病研究版图中,肠道微生物群已成为最引人注目的明星角色之一。人体肠道内驻扎着约1.5公斤的微生物生物量,它们不仅参与消化代谢、免疫调节和维生素合成,更如同一个隐藏的“代谢器官”,深刻影响着宿主的能量平衡与葡萄糖稳态。然而,当这个微生态王国失衡——即发生菌群失调(Dysbiosis)——时,便可能引爆胰岛素抵抗(Insulin Resistance, IR)的导火索,进而推动肥胖、高血压、血脂异常及2型糖尿病等一系列代谢性疾病的发展。尽管大量研究揭示了肠道菌群与IR之间的关联,但全球研究态势如何?哪些国家、机构引领着该领域发展?研究热点与未来方向又聚焦何处?这些宏观问题尚未被系统解答。
为此,由Sa’ed H. Zyoud与Muna Shakhshir共同领导的研究团队在《Gut Pathogens》发表了首篇针对肠道菌群与胰岛素抵抗研究的文献计量分析。该研究检索了2015至2024年间Scopus数据库的相关文献,最终纳入584篇出版物,借助VOSviewer软件进行科学知识图谱绘制与热点聚类分析,旨在勾勒该领域十年来的发展轨迹、合作网络与研究焦点,为未来探索指明方向。
研究人员主要采用了文献计量学(Bibliometric)分析方法,结合VOSviewer可视化工具,对从Scopus数据库检索得到的高影响力文献进行术语共现、国家合作网络和时序演进分析。数据检索截止于2025年6月15日,并于2025年8月22日更新了引用次数统计。分析内容包括发表趋势、国家/地区贡献、机构合作、资助来源、核心期刊以及高频关键词聚类,尤其注重识别不同时间段的研究主题演变。
年度发文量显著增长,中美两国主导研究产出
研究发现,该领域年度出版物数量呈现明显的三阶段增长趋势:2015年初期年发文量低于20篇;2019–2024年进入快速上升通道,期间共发表457篇文章,占全部文献量的78.25%。线性回归显示发表量与时间呈强正相关(R2 = 0.7705, p = 0.0002),表明全球对肠道菌群与IR之间关系的兴趣正迅速提升。
中国是该领域最具影响力的国家,共发表254篇论文(43.49%),美国(96篇, 16.44%)和加拿大(44篇, 7.53%)分列二、三位。国际合作网络分析显示,中美两国处于协作网络的核心位置,连接了东亚、北美和欧洲多个地区的研究团队。
三大研究集群揭示当前热点与机制方向
通过对251个高频关键词(出现次数≥15)进行聚类分析,研究识别出三大主题集群:
集群一(绿色)以“高脂饮食-肠-肝轴”为主题,主要包括“小鼠”“高脂饮食(HFD)”“肝脏”“基因表达”“脂肪组织”“氧化应激”等术语,聚焦于饮食如何通过改变菌群结构诱导肝脂肪变性与全身IR;
集群二(红色)为“患者中心的流行病学与临床试验”,关键词如“患者”“疾病”“微生物组”“随机试验”“BMI”“年龄”等,反映出临床研究正从关联性分析向干预性试验(如益生菌、FMT)拓展;
集群三(蓝色)关注“炎症与代谢信号传导”,包括“短链脂肪酸(SCFAs)”“丁酸盐”“HOMA-IR”“肿瘤坏死因子(TNF)”“乳酸杆菌”“拟杆菌”等,凸显了微生物代谢产物与炎症因子在IR发生中的核心作用。
关键机构、资助与高被引论文
发文量最多的机构是中国教育部(18篇)和浙江大学(16篇)。主要资助机构包括中国国家自然科学基金(117篇)、美国国立卫生研究院(29篇)和中国国家重点研发计划(25篇)。高被引论文中,Pedersen等2016年在《Nature》上发表的文章被引达1752次,揭示了人类肠道微生物影响血清代谢组和胰岛素敏感性的机制;Kootte等2017年在《Cell Metabolism》上发表的粪菌移植(FMT)改善代谢综合征患者胰岛素敏感性的研究也被广泛引用(432次),突显了微生物干预策略的临床潜力。
讨论与意义:从机制到临床的转化挑战与机遇
本研究系统揭示了过去十年肠道菌群与IR研究领域的知识结构和发展动态。三大集群不仅分别对应基础机制、临床研究和信号通路研究,还构成了一个连续的研究谱系:从动物模型中的机制挖掘,到人群中的观察与试验验证,最终指向微生物-代谢物-宿主信号通路的精准调控。
值得注意的是,中国在该领域的贡献显著,这得益于诸如中国科学院微生物组计划(2017年启动)和美国国立卫生研究院整合人类微生物组计划(iHMP)等大型科研项目的推动。此外,短链脂肪酸(SCFAs)、胆汁酸受体(如FXR/TGR5)、G蛋白偶联受体(GPR41/43)等作为关键分子节点,为开发菌群导向的治疗策略(如特定益生菌、预处理饮食或FMT)提供了靶点。
然而,该领域仍面临多项挑战:饮食方案、菌株鉴定与干预剂量的不统一限制了结果可比性;人类与动物模型菌群结构的差异使得直接推断机制存在困难;菌群干预的长期安全性与持久性效益仍需更多证据支持。此外,当前研究多集中在高收入国家,缺乏来自低收入和中等收入地区人群的数据,这限制了对环境、饮食背景差异下菌群-IR关系的全面理解。
综上所述,这项研究不仅首次勾勒出肠道菌群与胰岛素抵抗领域的全球研究态势,更重要的是为未来研究指明了方向——需开展更多机制明确的随机对照试验,注重多组学数据整合与中介分析,同时扩大人群代表性,以推动微生物精准干预策略走向临床实践。正如作者强调,尽管目前尚不推荐广泛使用菌群调节疗法,但饮食干预——尤其是富含膳食纤维和植物性食物的饮食模式——已显示出通过调节菌群改善胰岛素敏感性的巨大潜力。这份研究堪称领域内科研工作者、临床医生与政策制定者不可或缺的路线图参考。
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