背景：中風(fēng)是全世界死亡和永久性殘疾的主要原因之一。然而，目前的中風(fēng)治療效果有限。因此，迫切需要一種新的治療方法。干細胞療法是治療中風(fēng)患者的尖端療法。

近日，南方醫科大學(xué)珠江醫院康復醫學(xué)科在《Front Pharmacol》在線(xiàn)發(fā)表近些年干細胞在治療腦卒中的臨床研究成果，本研究獲取了2004年至2022年間全球關(guān)于中風(fēng)干細胞的科學(xué)研究，以及有關(guān)出版物產(chǎn)出、國家/地區、機構、作者/公司的定量信息。被引作者、期刊/共同被引期刊、共同被引和突發(fā)參考文獻、關(guān)鍵詞和突發(fā)關(guān)鍵詞。本研究旨在通過(guò)綜合這些調查的研究方向和新興主題來(lái)突出該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

方法：我們使用Web of Science核心合集檢索2004年至2022年間發(fā)表的有關(guān)中風(fēng)干細胞的相關(guān)文章。使用CiteSpace、VOSviewer和R軟件包“bibliometrix”進(jìn)行分析，以確定出版物產(chǎn)出、國家/地區、機構、作者/共同被引作者、期刊/共同被引期刊、共同被引參考文獻和關(guān)鍵詞。最終，6,703條記錄被納入分析。具體文獻篩選流程見(jiàn)圖1。

結果：文獻計量分析中總共納入了6,703篇出版物。2004年至2022年間，引用總數顯著(zhù)且迅速增加，其中2008年至2009年期間的增長(cháng)最為明顯。就國家而言，美國是出版物最多的國家，其次是中國。從機構和作者來(lái)看，產(chǎn)出最多的機構是南佛羅里達大學(xué)，其次是奧克蘭大學(xué)和上海交通大學(xué)，作者中產(chǎn)出最多的是Chopp, M和Borlongan, Cesario V。期刊方面，《Cell Transplantation》發(fā)表量最高，其次是《Brain Research》。至于參考文獻，“間充質(zhì)干細胞作為營(yíng)養介質(zhì)”被引用的次數最多（2,082條），而題為“神經(jīng)元替代來(lái)自成人腦中的內源性前體中風(fēng)后”的文章具有最強的突發(fā)性（強度=81.35）。過(guò)去十年出現的熱門(mén)詞匯包括“粘附分子”、“間充質(zhì)基質(zhì)細胞”、“細胞外囊泡”、“多能干細胞”、“信號通路”、“可塑性”和“外泌體”。

詳細結果

出版物產(chǎn)出的時(shí)間趨勢

可以看出圖2，直方圖和曲線(xiàn)展示了兩個(gè)趨勢：每年發(fā)表的論文總數和引用次數。這兩種趨勢隨著(zhù)時(shí)間的推移而增長(cháng)，說(shuō)明了該領(lǐng)域研究的發(fā)展方向。2004年至2021年間，引用次數顯著(zhù)且迅速增加，表明干細胞在中風(fēng)中的研究引起了人們的興趣。2004年至2007年，文獻數量快速增長(cháng)，2009年更是大幅增長(cháng)。不過(guò)，2010年至2017年的文章數量保持相對穩定。2020年是近年來(lái)發(fā)表數量最多的一年，峰值為515篇。雖然2022年的數據尚未完成，但預計將呈現出與上年相比，呈溫和趨勢。

圖2：中風(fēng)干細胞研究的年度出版物趨勢。2022年的數據不完整。

國家/地區貢獻

從地域分布來(lái)看，共發(fā)表文獻6,703篇，來(lái)自94個(gè)不同的國家和地區；表格1顯示該類(lèi)別中排名前10的國家/地區?？梢钥闯鰣D3B和補充圖S1，我們還使用VOSviewer對國家或地區進(jìn)行可視化分析。美國發(fā)表論文最多（1,555篇，占25.61%），其次是中國（738篇，占12.15%）和日本（714篇，占11.76%），表明這三個(gè)國家在該領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。然后利用每個(gè)國家出版物的數量和之間的聯(lián)系來(lái)創(chuàng )建一個(gè)協(xié)作網(wǎng)絡(luò )（圖3A）。對這一領(lǐng)域出版物數量最多的30個(gè)國家進(jìn)行了國家合作分析（圖3C）。從總鏈接強度來(lái)看，排名前五的國家/地區為美國、中國、日本、德國、韓國。

深藍色表示合作率越高，聯(lián)系線(xiàn)越寬，兩國之間的合作率越高。(B)腦卒中干細胞領(lǐng)域國家/地區分布。圓圈的大小代表國家或地區發(fā)表的文章數量，線(xiàn)條代表國家或地區之間的合作。線(xiàn)條的粗細反映了合作的頻率。線(xiàn)越粗，合作越強。

機構貢獻

在表2，生產(chǎn)力最高的前10名機構按生產(chǎn)力排名。中國和美國是僅有的兩個(gè)生產(chǎn)率最高的國家。最多產(chǎn)的機構是南佛羅里達大學(xué)（164篇出版物，占2.70%），其次是奧克蘭大學(xué)（151篇出版物，占2.49%），然后是上海交通大學(xué)（129篇出版物，2.12%）。機構聚類(lèi)分析見(jiàn)圖4A。還可以觀(guān)察到機構之間緊密且持續的互動(dòng)。其中，合作較多的機構為奧克蘭大學(xué)、亨利·福特醫院、亨利·福特健康科學(xué)中心，其次是札幌醫科大學(xué)和耶魯大學(xué)。在圖4B，我們使用VOSviewer分析了過(guò)去5年發(fā)表的文章數據。例如，哈佛大學(xué)較早開(kāi)始該領(lǐng)域的研究，并且過(guò)去發(fā)表的文章比最近多得多。相比之下，首都醫科大學(xué)進(jìn)入該領(lǐng)域較晚，近期發(fā)表的文章數量較多。從聚類(lèi)分析圖中可以看出，紅色和淺藍色圓圈表示主要是中國機構。結合視覺(jué)時(shí)間線(xiàn)可以看出，中國機構以黃色為主，表明進(jìn)入該領(lǐng)域較晚或近期發(fā)表文章數量較多。

研究熱點(diǎn)的關(guān)鍵主題

使用聚類(lèi)分析對所包含的關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類(lèi)并總結研究主題可能有助于相關(guān)研究人員識別熱門(mén)話(huà)題并幫助學(xué)者更好地理解當前的科學(xué)問(wèn)題。我們使用 VOSviewer 將關(guān)鍵字聚類(lèi)為八個(gè)，如圖5A：干細胞的起源和行為（紅色）、中風(fēng)的病理生理過(guò)程（綠色）、中風(fēng)的治療和干細胞的應用（紫色）、中風(fēng)后干細胞治療的效果（淺藍色）、構成中樞神經(jīng)的細胞系統和病理生理變化（橙色），與干細胞治療相關(guān)的其他疾?。ㄗ厣?，外泌體和作用機制（黃色），其他（海藍色）。

圖5：(A)關(guān)鍵詞共現的聚類(lèi)。圖中的圓圈和標簽構成一個(gè)單元，不同顏色的單元構成不同的簇(B)中風(fēng)干細胞相關(guān)引用爆發(fā)最強的前25個(gè)關(guān)鍵詞的CiteSpace可視化圖。

同時(shí)，我們進(jìn)行了一系列關(guān)鍵詞突發(fā)檢測。為了評估干細胞在中風(fēng)研究中的發(fā)育，研究人員使用了一種名為“關(guān)鍵詞爆發(fā)檢測”的方法，即識別在特定時(shí)間段內經(jīng)常出現的短語(yǔ)。表6表明本研究中出現頻率較高的術(shù)語(yǔ)，除了“中風(fēng)”（1538）之外，還包括“缺血”（801）、“神經(jīng)發(fā)生”（660）、“腦缺血”（553）、“間充質(zhì)干細胞”（549） ）和“神經(jīng)干”（541）。進(jìn)一步分析突出的關(guān)鍵詞。列出前25個(gè)關(guān)鍵詞圖8B按時(shí)間順序排列，突發(fā)強度最大。從圖中可以看出，近5年爆發(fā)的關(guān)鍵詞主要集中在“細胞外囊泡”、“炎癥調節”和“細胞外基質(zhì)的調節”。

該領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注的關(guān)鍵詞出現較早，如腦缺血、再生、NSC、內皮祖細胞、細胞凋亡、細胞治療等。近十年來(lái)新興的熱詞包括粘附分子、間充質(zhì)基質(zhì)細胞、細胞外囊泡、多能干細胞、信號通路、可塑性、外泌體等。

全球干細胞治療腦卒中的研究趨勢

本研究旨在對過(guò)去18年中風(fēng)干細胞的研究進(jìn)行文獻計量分析。引用次數每年都在穩步增長(cháng)，其中2008-2009年期間呈現出最明顯的增長(cháng)模式。2008年之前，該領(lǐng)域平均每年發(fā)表150篇論文。2009年至2022年，發(fā)表論文數量逐漸增加，平均每年發(fā)表論文350篇。2020年發(fā)表的文章數量達到峰值515篇。這些發(fā)現表明，干細胞治療中風(fēng)的研究近年來(lái)越來(lái)越受到世界各地研究人員的關(guān)注，該研究領(lǐng)域目前正處于穩步發(fā)展階段。

在中風(fēng)干細胞研究方面排名前三的國家是美國、中國和日本。排名前十的國家有四個(gè)歐洲國家、四個(gè)亞太國家和兩個(gè)美洲國家。此外，前10名的研究機構中，有5家是美國的，其余5家是中國的。我們觀(guān)察到德國、日本、中國和美國這四個(gè)國家之間的密切配合。中國還積極與日本、加拿大和英國合作。上海交通大學(xué)、首都醫科大學(xué)、哈佛大學(xué)等學(xué)術(shù)機構之間合作良好。盡管奧克蘭大學(xué)在論文發(fā)表方面排名第二，但人們發(fā)現它與其他大學(xué)的合作有限。這種合作對于這些大學(xué)的長(cháng)期學(xué)術(shù)進(jìn)步是有害的。因此，確實(shí)有必要多國研究機構密切合作、交流，共同推動(dòng)中風(fēng)干細胞治療。

干細胞治療腦卒中的作用機制

干細胞與再生機制：可以看出表6“神經(jīng)發(fā)生”、“血管發(fā)生”、“神經(jīng)干細胞”是目前干細胞再生研究的熱點(diǎn)。神經(jīng)和腦血管再生對于中風(fēng)恢復至關(guān)重要。

神經(jīng)干細胞的發(fā)現為中風(fēng)神經(jīng)和血管再生提供了一種新的有前景的療法。神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞起源于常見(jiàn)的未成熟NSC，被定義為自我更新和多能細胞，可以分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞。研究發(fā)現，神經(jīng)干細胞不僅存在于發(fā)育中的大腦中，而且還存在于成熟的哺乳動(dòng)物大腦中。許多研究表明，NSC可以替代丟失的神經(jīng)元并恢復神經(jīng)元回路的連接，有助于改善大鼠中風(fēng)和腦損傷的恢復。移植的NSC可以防止神經(jīng)元凋亡，在大腦內外發(fā)揮免疫調節作用，并增加內源性神經(jīng)元再生和血管生成。許多研究評估了移植外源性神經(jīng)干細胞對患有腦缺血性中風(fēng)的臨床前動(dòng)物的治療效果和安全性。

抗氧化、抗炎機制：近年來(lái)，關(guān)于“氧化應激”和“炎癥”的研究逐漸流行，表明學(xué)者們對干細胞的研究進(jìn)入了更深層次?！把趸瘧ぁ焙汀把装Y”是2020年至2022年引用次數最多的前25個(gè)關(guān)鍵詞之一。

近年來(lái)，已證明干細胞療法是抑制中風(fēng)后炎癥和氧化應激的潛在成功治療方法。研究人員發(fā)現，在腦缺血應激下，間充質(zhì)干細胞可降低細胞氧化應激水平，并提高神經(jīng)元細胞的細胞內鈣和活性氧。此外，新出現的證據表明，干細胞可以提高線(xiàn)粒體轉移的有效性，以改善氧化磷酸化，減輕細胞氧化應激水平，進(jìn)而減輕缺血性損傷引起的腦損傷級聯(lián)反應?；谏鲜鲇懻?，通過(guò)降低氧化應激程度并將健康線(xiàn)粒體轉移至受損細胞，干細胞在缺血性中風(fēng)中發(fā)揮其抗氧化能力。在抑制炎癥方面，最近的研究表明，干細胞可以調節缺血腦中的免疫細胞浸潤和極化，從而減輕神經(jīng)炎癥。

干細胞和細胞外囊泡：間充質(zhì)干細胞”是當前干細胞類(lèi)型選擇的研究熱點(diǎn)之一。MSC治療已被證明可以減輕炎癥、促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生、抑制血管生成和細胞凋亡，從而改善神經(jīng)元缺陷、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )重建和神經(jīng)功能。崔杰等人發(fā)現間充質(zhì)干細胞可以減少中風(fēng)大鼠的神經(jīng)損傷并增強軸突再生。此外，間充質(zhì)干細胞通過(guò)顯著(zhù)增強活力、運動(dòng)性和網(wǎng)絡(luò )形成，基于分泌的血管生成因子發(fā)揮血管生成作用。研究表明，干細胞可以通過(guò)增強抗炎細胞因子的保護作用或執行免疫調節功能（例如中性粒細胞和小膠質(zhì)細胞調節）來(lái)促進(jìn)神經(jīng)修復。

近年來(lái)，研究人員還發(fā)現，使用干細胞產(chǎn)生的外泌體可能是干細胞的替代策略。外泌體的納米級特性使其能夠有效地分散到全身并穿過(guò)血腦屏障。此外，它可以模仿干細胞和其他支持細胞的再生能力。當干細胞檢測到微環(huán)境的變化（例如“炎癥”或“氧化應激”）時(shí)，它們會(huì )釋放外泌體與其他細胞進(jìn)行交流。外泌體已被證明可用于調節中風(fēng)后炎癥、神經(jīng)血管重塑、血管生成、神經(jīng)發(fā)生、突觸可塑性以及細胞凋亡和自噬控制。一些作者認為，外泌體可以作為天然生物標志物來(lái)衡量神經(jīng)系統疾病臨床表現的嚴重性。

干細胞治療腦卒中的臨床應用前景

基礎科學(xué)和動(dòng)物模型為臨床中推進(jìn)中風(fēng)干細胞療法奠定了基礎。NSC移植主要用于治療中風(fēng)后慢性期。在一項臨床試驗中，對中風(fēng)后6個(gè)月至5年內的患者進(jìn)行NSC移植表明NSC系CTX0E03的嵌入式輸送是安全的，并表明神經(jīng)功能得到改善。然而，這項研究?jì)H針對11名男性進(jìn)行；因此，需要進(jìn)一步研究，包括女性患者和更大的患者群體。

另一項PISCES兩項研究納入了40歲以上在缺血性中風(fēng)后2-13個(gè)月出現明顯上肢運動(dòng)缺陷的成年人，其中23名患者接受了CTX細胞移植，他們的上肢功能在3、6和12個(gè)月時(shí)得到改善。隨后，PISCES-3研究招募了約130名中風(fēng)后6至24個(gè)月內出現中度至重度功能障礙的患者。主要結果是術(shù)后6個(gè)月改良Rankin量表 (mRS) 評分的改善。然而，由于與采集胎兒神經(jīng)干細胞相關(guān)的倫理問(wèn)題，以及捐贈者數量有限，限制了其應用。

大量臨床前數據已經(jīng)證明間充質(zhì)干細胞治療中風(fēng)的可行性，干細胞治療的臨床應用令人期待。大多數臨床試驗都評估了間充質(zhì)干細胞治療中風(fēng)的有效性和安全性。間充質(zhì)干細胞，尤其是骨髓來(lái)源的間充質(zhì)干細胞，在臨床試驗中應用最為廣泛。

此外，大多數相關(guān)臨床試驗僅納入少數患者（n<100），缺乏大型多中心隨機對照試驗；因此，需要進(jìn)一步研究以確定間充質(zhì)干細胞治療中風(fēng)的有效性和安全性，并確定最佳細胞濃度、時(shí)間、患者選擇標準（年齡、中風(fēng)亞型和損傷面積）以及常規臨床用途的聯(lián)合治療。

大多數關(guān)于外泌體的研究都集中在動(dòng)物和體外實(shí)驗上。

根據現有信息，一些臨床研究已使用外泌體來(lái)治療中風(fēng)。截至2022年8月，公共臨床試驗數據庫中僅提供三項涉及中風(fēng)患者的臨床試驗（https://clinicaltrials.gov/）。一項研究評估了接受同種異體MSC 衍生的外泌體治療的急性缺血性中風(fēng)患者的改善情況。在另一項研究中，研究了血液細胞外囊泡對接受康復治療的中風(fēng)患者的診斷價(jià)值。最終研究旨在確定針灸誘導的外泌體如何幫助治療中風(fēng)后癡呆癥。

此外，一項隨機臨床試驗表明，在惡性大腦中動(dòng)脈梗塞后，局部注射同種異體胎盤(pán)MSC產(chǎn)生的外泌體是安全的。這些數據表明，外泌體療法是臨床轉化應用中一種新的有前景的中風(fēng)策略?？傊?，盡管外泌體的治療效果、生物安全性、動(dòng)力學(xué)和生物分布仍需深入研究，但其再生和修復能力為中風(fēng)的治療提供了新的可能性。

結論

這項分析有助于研究人員確定2004-2022年中風(fēng)干細胞研究的新趨勢和研究熱點(diǎn)。發(fā)表論文數量的穩步增長(cháng)表明，全球學(xué)術(shù)界對中風(fēng)干細胞的研究越來(lái)越重視。發(fā)表論文數量最多的前三個(gè)國家是中國、美國和日本。影響最大的期刊、機構和作者分別是《細胞移植》、佛羅里達州立大學(xué)和Chopp, M.。

干細胞在腦卒中研究中的熱點(diǎn)關(guān)鍵詞包括 “神經(jīng)發(fā)生”、”血管生成”、”間充質(zhì)干細胞”、”氧化應激”、”炎癥”、”外泌體 “和 “細胞外囊泡”，這些關(guān)鍵詞在未來(lái)很可能成為研究熱點(diǎn)。值得注意的是，干細胞有許多積極作用，如神經(jīng)保護、增強血管生成和神經(jīng)再生、減輕炎癥和免疫反應等；然而，減輕中風(fēng)造成的損害的主要機制仍不清楚。臨床挑戰可能包括復雜因素，如年齡、中風(fēng)亞型和中風(fēng)嚴重程度的影響，所有這些因素都會(huì )影響干細胞療法的療效。未來(lái)，要成功制定治療方案，必須仔細考慮所有復雜因素。

參考資料：Zhang Q, Zeng Y, Zheng S, et al. Research hotspots and frotiers of stem cells in stroke: A bibliometric analysis from 2004 to 2022. Frontiers in Pharmacology. 2023 ;14:1111815. DOI: 10.3389/fphar.2023.1111815. PMID: 36937837; PMCID: PMC10020355.

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