神经退行性疾病与脑能量代谢研究全景：多数据库整合分析

《IBRO Neuroscience Reports》：Research landscape of neurodegenerative diseases and brain energy metabolism: a multi-database integrative analysis

　　

目的 神经退行性疾病以神经元及其髓鞘的进行性变性或死亡为特征。越来越多的证据表明，脑能量代谢受损是这些疾病发病机制的基础机制。因此，全面了解该领域的研究趋势至关重要。 方法 研究人员使用从Web of Science核心合集（WoSCC）和Scopus数据库检索并合并去重后的数据进行了文献计量分析。系统分析了2004年至2024年间与神经退行性疾病和脑能量代谢相关的出版物。关键参数包括发表趋势，以及来自国家、机构、期刊、作者、参考文献和关键词的贡献。 结果 共识别出3,639篇出版物，显示过去二十年总体呈上升趋势。这些研究涉及54个国家或地区的贡献，发表在459种学术期刊上。美国（United States）和意大利（Italy）是该领域的主要贡献者。关键词分析揭示了研究焦点的演变，其中“小胶质细胞”（microglia）、“炎症”（inflammation）和“认知衰退”（cognitive decline）近年来成为突出且快速发展的主题。 结论 本研究全面概述了过去20年神经退行性疾病中脑能量代谢的全球研究趋势。它突出了新兴热点并提出了潜在的未来研究方向，为该领域的进展提供了有价值的见解。

神经退行性疾病与脑能量代谢研究全景：一项基于多数据库整合分析的文献计量学研究解读

一、研究背景与意义

神经退行性疾病是一类以神经元进行性选择性丢失为特征的异质性疾病群，主要包括阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）、帕金森病（Parkinson's disease, PD）、亨廷顿病（Huntington's disease, HD）、肌萎缩侧索硬化症（amyotrophic lateral sclerosis, ALS）和多发性硬化症（multiple sclerosis, MS）。据世界卫生组织2022年研究蓝图，60岁及以上人群中神经退行性疾病的患病率因地区而异：东南亚为2.9%，欧洲为6.5%，其他地区介于3.1%至5.7%之间。AD作为全球最常见的神经退行性疾病，目前估计影响约5,700万人，预计到2030年将大幅增加至约7,800万人。

目前临床上获批的大多数药物如美金刚（memantine）和多奈哌齐（donepezil）主要仅用于缓解患者症状，均未显示出明确的疾病修饰效应或治愈AD的能力。神经退行性疾病的发病机制尚不清楚，当前主流观点认为这些疾病与多种相互关联的病理机制有关，包括异常蛋白聚集、神经炎症、氧化应激和肠道微生物群失调。自20世纪以来，越来越多的证据指出脑能量代谢异常是大多数神经退行性疾病的核心机制。然而，迄今为止，尚无针对该领域关键作者、机构、研究进展和新兴趋势的全面分析。为弥补这一空白，研究人员开展了此项文献计量学研究，旨在系统梳理现有研究体系，为领域新人提供清晰框架，同时为资深研究者提供未来研究方向的崭新视角。

二、主要技术方法

研究人员从Web of Science核心合集（WoSCC）和Scopus两大数据库进行系统文献检索，检索时间跨度为2004年1月1日至2024年12月31日，纳入标准为英文发表的论文或综述。所有检索和下载任务在一天内完成以避免数据库每日更新带来的偏差。通过CiteSpace自动去重功能与人工验证相结合的方式识别并删除重复记录。最终数据集包含3,639篇独立出版物。研究采用CiteSpace（V6.1 R6）、VOSviewer（V1.6.20）、R语言（V4.2.1）中的bibliometrix包、Pajek 1.0.0.0和Microsoft Excel 2021等工具进行可视化分析，分析指标包括年度发文量、国家/地区、机构、作者、期刊、关键词、引文内容及被引频次。文献筛选和初步数据整理由三位同等贡献的作者独立完成，分歧通过讨论和共识解决。

三、研究结果

3.1 出版物产出与引文趋势

初步检索从WoSCC获得3,311条记录，从Scopus获得3,594条记录。排除不符合条件的出版物类型和非英文出版物后，经合并去重最终获得3,639篇独立出版物。2004年至2024年间，年度发文量总体呈上升趋势，2021年达到峰值321篇。引文数量持续上升，2020年后增长尤为迅速，2024年达到峰值21,976次引用，平均每篇文章79次引用。这表明尽管近年来发文量略有下降，学术影响力仍然很高。

3.2 国家/地区分布

共有54个国家或地区为该领域做出贡献。美国以1,265篇出版物和93,948次引用位居首位，H指数为262。美国、中国和意大利之间的合作联系尤为紧密，凸显了它们在该研究领域的重要影响力和领导地位。

3.3 机构

超过1,000家机构在该领域发表了研究论文。美国肯塔基大学（University of Kentucky）以63篇出版物和5,155次总引用领先，中介中心性为0.03。约翰斯·霍普金斯大学（Johns Hopkins University）和哈佛医学院（Harvard Medical School）分别以60篇和51篇出版物紧随其后。法国国家健康与医学研究院（Inserm）、肯塔基大学和科英布拉大学（University of Coimbra）在其各自合作集群中占据核心位置。

3.4 期刊

共有459种期刊发表了该领域相关文章。《阿尔茨海默病杂志》（Journal of AD）以129篇相关出版物和7,708次总引用领先。在共被引期刊中，《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）以8,580次引用排名第一。双期刊叠加图显示，生物学和遗传学期刊发表的研究常被分子、生物学和免疫学期刊的研究引用。

3.5 作者与合著者

截至2024年，共有17,955位作者参与该研究领域，其发文量分布符合洛特卡定律（Lotka's law）和布拉德福德定律（Bradford's law）。发文量最高的作者是美国的Mark P. Mattson，共发表27篇文章，平均被引184.74次。共被引最高的三位学者为Da Butterfield、S. Hoyer和M.P. Mattson。

3.6 共被引参考文献与引文突现

被引次数最高的文章是Mireille Bélanger等人2011年发表在《细胞代谢》（Cell Metabolism）上的"Brain energy metabolism: focus on astrocyte-neuron metabolic cooperation"，在该领域被引194次。前十大最具影响力文章中有六项聚焦于AD，两项研究能量代谢。引文突现分析识别出20篇具有引文突现的参考文献，最近一次突现始于2020年且仍在持续。DA Butterfield等人2019年发表的文章突现强度最高，达23.18。

3.7 关键词

词云图显示前三大关键词为能量代谢（energy metabolism）、氧化应激（oxidative stress）和AD。共现分析识别出117个高频词，形成五个不同聚类。时间演变分析显示，早期核心关键词为HD、体内（in vivo）和大鼠脑（rat brain），而小胶质细胞（microglia）、认知衰退（cognitive decline）和炎症（inflammation）是近年来的研究热点。突现强度最高的关键词是转基因小鼠（transgenic mice），强度为30.11，突现期为2006年至2015年。

四、讨论与结论

讨论部分指出，神经炎症特别是小胶质细胞的动态激活已被确定为AD进展的核心驱动因素之一。小胶质细胞通过识别受体感知β-淀粉样蛋白（Aβ）和tau蛋白，启动吞噬性炎症反应并分泌炎症因子，而这些炎症因子又反过来影响Aβ沉积和tau传播，三者形成交互循环。能量代谢是小胶质细胞功能的核心调节因素，在静息状态下小胶质细胞主要依赖氧化磷酸化产生ATP，而在促炎刺激下发生代谢重编程，表现为糖酵解增强和氧化磷酸化抑制。2025年陈宏伟教授团队设计了BV2小胶质细胞膜伪装的多酶仿生没食子酸-硒纳米颗粒（BM@GA-Se纳米体），通过选择性阻断HSP90/NLRP3/Caspase-1信号轴抑制小胶质细胞焦亡来靶向治疗PD。

国际大型合作项目如美国主导的BRAIN Initiative和欧盟的"神经退行性疾病联合计划"（JPND）为研究人员提供了重要的大规模队列数据库资源。相比之下，中国等新兴国家虽然发文量增长迅速，但参与国际大型合作项目的程度仍相对有限。

研究结论为：这项文献计量分析考察了过去二十年间神经退行性疾病和脑能量代谢领域的文献。尽管存在一定局限性，它全面探索了该领域的关键主题和新兴趋势。通过引文分析和合作网络，研究凸显了国际合作的重要性，特别是来自中国等发展中国家的参与。这些见解为研究人员提供了该领域历史发展和当前焦点的宝贵概览。