《MEDIATORS OF INFLAMMATION》：Mapping the Research Landscape of the Liver Inflammatory Microenvironment: Strategic Insights From Single-Cell Sequencing Applications (2015–2025)
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背景：肝纤维化是逆转各类慢性肝病（CLDs）向肝硬化进展的关键阶段，其机制研究对于临床干预至关重要。单细胞测序凭借其验证肝脏细胞身份和功能异质性等关键优势，已成为深入探索肝纤维化的前沿且强有力的工具。然而，目前仍缺乏系统性的梳理和全局性的认识。
方法：利用We
背景：肝纤维化是逆转各类慢性肝病（CLDs）向肝硬化进展的关键阶段，其机制研究对于临床干预至关重要。单细胞测序凭借其验证肝脏细胞身份和功能异质性等关键优势，已成为深入探索肝纤维化的前沿且强有力的工具。然而，目前仍缺乏系统性的梳理和全局性的认识。
方法：利用Web of Science核心合集（WoSCC）、PubMed和Scopus数据库进行文献计量分析，检索2015年1月至2025年12月期间关于肝纤维化单细胞测序的出版物。共对872篇出版物进行了出版年份、贡献国家、机构、作者、期刊和关键词的分析。使用CiteSpace 6.4 R1、VOSviewer 1.16.19和R 4.3.0中的Bibliometrix包进行可视化和网络分析。
结果：年度发文量呈现持续上升趋势，可分为三个不同阶段：探索期（2015–2020年）、加速期（2021–2023年）和快速扩张期（2024–2025年）。中国在发文量上领先（351篇），其中中国科学院贡献最多（46篇）。相比之下，德国的介数中心性（BC）最高（0.65），剑桥大学是最具影响力的机构（0.63）。《自然》（Nature）和《血液》（Blood）发文量最多，而Ramachandran等人的论文被引次数最高（本地171次，全球1234次）。出现频率最高的关键词包括“肝纤维化”、“表达”、“肝星状细胞”、“损伤”和“炎症”，其中“肠道菌群”成为突现关键词。
结论：本研究呈现了单细胞测序在肝纤维化领域的全球格局和趋势，聚焦于三大核心热点：肝脏炎症微环境的表征、以巨噬细胞为重点的肝脏细胞异质性高分辨率解析，以及肠-肝轴与肝脏免疫之间串扰在驱动纤维化进展中的阐明。值得注意的是，研究人员已将肠-肝轴确定为新兴的创新前沿。所有这些都为应用单细胞测序更深入地理解肝纤维化机制并促进新型治疗策略的开发提供了更多机会。
论文解读文章
一、研究背景与问题提出
慢性肝病（CLD）影响着全球约15亿人，给全球医疗系统带来沉重负担。作为持续性肝损伤的常见病理后果，肝纤维化是导致肝衰竭相关发病率和死亡率的主要驱动因素。该过程涉及慢性肝细胞炎症和坏死，触发持续的纤维化反应，导致细胞外基质（ECM）合成与降解失衡，进而引起肝实质的进行性纤维化重塑。若不加干预，纤维化可进展为肝硬化和肝细胞癌（HCC）。尽管具有重要的临床意义，但目前临床上仍缺乏能够逆转晚期纤维化的靶向疗法，肝移植仍是终末期患者的唯一治愈性选择。因此，阐明纤维化进展的潜在分子驱动因素至关重要，特别是明确纤维化微环境中的细胞异质性和细胞间信号通路，对于开发更精准的治疗干预手段不可或缺。
单细胞组学，尤其是单细胞RNA测序（scRNA-seq）和空间转录组学的出现，从根本上重新定义了细胞表征的研究范式。传统的批量转录组学仅提供组织-wide的平均值，往往掩盖了稀有细胞群体的独特分子信号。相比之下，单细胞平台能够在单细胞分辨率下解析独特的细胞功能身份、谱系轨迹和瞬时细胞状态。这些方法尤其适用于肝脏研究，因为肝脏复杂的结构组织和多样化的细胞类型（如肝细胞、星状细胞和浸润免疫细胞）决定了纤维化的进展。然而，随之而来的数据和出版物的爆炸式增长造成了碎片化的研究格局。现有的文献计量研究存在明显局限：有的聚焦于肝纤维化的整体格局而未涉及单细胞测序技术的特定贡献；有的关注肝纤维化治疗策略而未解决单细胞衍生的细胞异质性；还有的分析了单细胞测序研究的全球发展但未专门聚焦于肝纤维化。此外，以往分析常基于单一数据库检索策略，可能限制文献覆盖率并引入数据库特定偏倚。因此，亟需一项定量的、文献计量驱动的综合研究，以整合这些分散的发现，识别主流研究集群，并描绘这一快速演进领域的发展轨迹。
二、研究内容与主要结论
为填补上述空白，研究人员整合多个数据库，并采用三种互补的分析平台——CiteSpace（v.6.4.R1）、VOSviewer（v.1.6.20）和Bibliometrix R包——构建该领域的多维路线图。研究旨在揭示过去十年单细胞测序在肝纤维化应用中的全球趋势、知识结构和新兴生物学前沿，为未来的机制研究和治疗开发提供全面参考。
研究得出以下主要结论：全球单细胞测序在肝纤维化领域的研究产出在过去十年经历了深刻升级，可分为三个战略阶段：初始探索期（2015–2020年）、加速扩张期（2021–2023年）和持续成熟期（2024–2025年）。2021年记录112篇出版物，较2020年同比增长89.8%，标志着scRNA-seq在肝病学中的广泛采用；2025年达到历史峰值235篇，表明该领域已从技术验证转向大规模机制发现和临床转化。在国家层面，中国以351篇的发文量领先，但德国（BC=0.65）和英国（BC=0.47）在介数中心性上表现突出，比利时尽管产出相对有限却获得近乎持平的中心性得分，表明其在全球知识网络中充当不可或缺的枢纽。在机构层面，中国科学院以46篇居首，但剑桥大学以0.63的最高中心性得分实现排名反转，凸显了产出与网络中介作用之间的非严格对应关系。核心期刊方面，《自然》占最大发文份额（20%），共被引分析确定Ramachandran等人2019年发表于《自然》的研究为领域范式性参考文献，全球被引超过1234次。关键词共现网络揭示“表达”和“分化”作为主要桥梁概念，而“肝星状细胞”（BC=0.58）具有最高中心性。聚类分析显示从早期“造血干细胞生态位”向当代“免疫微环境”的深刻演化轨迹，其中“肠道菌群”作为突现关键词出现，标志着研究视野从局部细胞分析向系统性器官串扰的扩展。
三、关键技术方法
研究人员从WoSCC、PubMed和Scopus三个数据库进行系统检索，时间跨度为2015年1月1日至2025年12月31日，最终检索于2026年2月4日执行。检索策略通过布尔运算符将单细胞模态与肝纤维化术语关联，纳入NASH及重新分类的MASLD/MASH命名。经EndNote X9去重后保留872篇合格出版物，两名评审员独立筛选，Cohen's κ=0.959。分析采用三种互补平台：CiteSpace用于检测引文突现和追踪研究热点的时间进展，采用g指数（k=13）节点选择标准，Pathfinder剪枝算法优化网络结构，关键词聚类采用对数似然比（LLR）算法；VOSviewer用于构建高分辨率共现和协作网络，采用全计数法和关联强度归一化；Bibliometrix R包用于定量综合出版指标，包括年度增长率、核心期刊分布、主题图谱和趋势主题分析。最终统计可视化使用R软件和Microsoft Excel生成。
四、研究结果
4.1 年度发文量分析：全球肝纤维化领域单细胞测序研究产出在过去十年经历了深刻升级，可分为三个战略阶段。初始探索期（2015–2020年）以稀疏的年度产出和边际增长率为特征；加速扩张期（2021–2023年）见证了显著拐点，2021年记录112篇出版物，同比增长89.8%；持续成熟期（2024–2025年）展现持续势头，2025年达到历史峰值235篇。2020年和2023年被确定为核心转型节点，分别标志着从边缘实验向主流应用的过渡以及多组学和空间技术的整合。
4.2 国家和机构的全球分布与协作网络：中国在总发文量上领先，但保持着高比例的单国出版物（SCP），而英国、德国和澳大利亚则表现出更高的多国出版物（MCP）比例。引文象限分析表明，美国和中国在总被引和发文量上占主导，但较小的欧洲队列保持每篇文章平均被引的优势。战略影响力（BC）与发文量并非严格相关：德国（BC=0.65）和英国（BC=0.47）将较高产出与高中心性结合，而比利时（BC=0.45）尽管总产出相对有限，却获得近乎持平的中心性得分。在机构层面，中国科学院（n=46）领先全球产出，但剑桥大学（BC=0.63）超越中国科学院（BC=0.51）获得最高中心性得分。协作网络以哈佛大学、中国科学院和上海交通大学周围的主要集群为特征，反映了向大规模多中心合作框架的全球转变。
4.3 核心期刊与知识流动分析：来源期刊分布显示研究高度集中于精英生物和医学平台，《自然》占最大发文份额（20%），其次是《肝病学》（Hepatology）（13%）和《细胞》（Cell）（13%）。共被引分析确定Ramachandran等人、Pinho和Frenette以及Guilliams等人的研究为领域的知识核心。双图叠加揭示主要引文轨迹从“分子、生物学和遗传学”集群向“医学、医疗和临床”领域流动，标志着基础单细胞发现正被系统性地整合到临床诊断和治疗框架中。
4.4 关键词共现与聚类分析：关键词共现网络显示“表达”（频次=196）和“分化”（频次=110）作为主要桥梁，而“炎症”和“激活”表现出显著连通性。CiteSpace聚类分析产生高模块化和可靠性的知识结构，其中聚类#0（scRNA-seq；免疫微环境）具有高轮廓值（S=0.853）。时间线视图展示了从早期“造血干细胞生态位”（聚类#5）向当代“免疫微环境”（聚类#0）的深刻演化轨迹。新兴趋势聚类#10（NASH/纤维化中的机器学习，S=0.985）突显了计算生物学日益增加的整合。
4.5 主题演化与新兴趋势分析：以2020年和2023年为战略分界点的主题图谱显示，早期研究（2015–2020年）主要聚焦于“激活”和“分化”等基础细胞过程，但2021年后明显转向“免疫微环境”和“巨噬细胞”。“肠道菌群”相关主题已出现并与肝脏研究整合，反映了从局部细胞分析向系统性器官串扰的扩展。“表达”和“单细胞测序”位于第一象限作为驱动主题，而“巨噬细胞”和“炎症微环境”位于第四象限作为基础主题，尽管具有高度相关性和基础重要性，但仍相对欠发达，表明未来需要密集探索的关键空白。
五、讨论总结与结论翻译
讨论部分总结：讨论部分围绕三个核心热点展开。第一，单细胞测序与炎症微环境和肝纤维化的关联研究。scRNA-seq提供了早期转录变化的证据，揭示了实质细胞中内质网（ER）应激相关通路的激活以及窦内皮细胞和星状细胞的早期阶段转变。在纤维化阶段，炎症微环境和肌成纤维细胞激活建立正反馈回路：IL-1β/IL-18轴持续激活肝星状细胞（HSC）促进ECM沉积，TGF-β通路作为最有效的促纤维化刺激，而ER应激通过未折叠蛋白反应（UPR）加重损伤。在纤维化消退期间，scRNA-seq揭示免疫检查点分子上调以限制过度激活，抗炎细胞因子如IL-10和TGF-β开始占主导，巨噬细胞从促炎M1向消退性M2表型转变。第二，利用单细胞测序技术精确分析巨噬细胞异质性。scRNA-seq揭示了肝脏巨噬细胞由组织驻留库普弗细胞（KCs）和单核细胞来源巨噬细胞（MoMFs）两个谱系组成，在NASH和NAFLD模型中，单核细胞来源群体扩张并占据独特的肝脏髓系生态位。关键的是，在慢性损伤条件下，驻留KCs可被骨髓来源亚群逐步替代。第三，单细胞测序揭示“肠-肝轴”与免疫串扰驱动肝纤维化进展的新机制。在肠道菌群失调条件下，细菌产物（主要是脂多糖LPS）通过“渗漏肠道”病理穿越受损的肠道屏障进入门脉循环到达肝脏，微生物相关分子模式（MAMPs）与库普弗细胞上的Toll样受体4（TLR4）结合，触发强效促炎细胞因子级联反应，通过TLR4/BAMBI/TGF-β受体轴激活HSC。微生物来源的代谢物进一步调节纤维化环境：短链脂肪酸（SCFAs）通过调节树突状细胞和扩增调节性T细胞（Tregs）抑制促纤维化Th17反应，次级胆汁酸激活肝脏法尼醇X受体（FXR）以抑制库普弗细胞中的促炎信号。尽管微生物组与肝脏疾病的关联已确立，但整合scRNA-seq分析肠道来源信号特异性肝脏免疫反应的研究仍相对有限，这代表了重要的研究机遇。
结论翻译：本研究系统描绘了单细胞测序在肝纤维化领域十年演进的图谱。研究人员确定了三大核心研究支柱：炎症微环境表征、巨噬细胞异质性解析和肠-肝轴串扰。值得注意的是，从描述性细胞图谱向肠-肝轴和空间生态位动态的功能研究的转变，代表了最有前景的转化前沿。总之，单细胞技术为纤维化景观提供了前所未有的分辨率。这些见解正推动该领域迈向精准肝病学的新阶段，为更高效、更靶向和更个体化的治疗干预奠定基础。
