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标题	从文献统计分析看诱导多能干细胞的研究
范文	周成效 [摘要]诱导多能干细胞是近年来干细胞研究的焦点，本文基于pubmed数据库，通过对诱导多能干细胞的文献检索，利用TDA及spass软件，对诱导多能干细胞的文献进行年代分布、重要来源期刊、多产作者及研究热点的统计分析，旨在探讨ips的研究现状及其发展态势。 [关键词]诱导多能干细胞；ipsCell；文献计量；共词；因子分析；聚类分析；多维分析 [中图分类号]G350[文献标识码]A[文章编号]1008-0821(2011)02-0070-04 近几十年来，干细胞一直是生物医学领域研究的热点，自2006年日本科学家Yamanaka等人发表《Induction ofpluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblastcultures by defined factors》一文，取得了细胞重编程研究中重大的突破，成功获得了具有胚胎干细胞特性的诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell，iPScell)。随着iPScell的研究进展，进一步将干细胞研究推向了生物医药领域的前沿，其学术论文也快速持续增长。2008年iPS技术入选《科学》杂志年度十大科技突破，并名列榜首。iPS技术无疑是最近两年干细胞研究所取得的最为突出的成果。 笔者利用文献计量学的方法，即基于数学和统计学的定量分析方法，对2006年至今发表的诱导多能干细胞的文献进行统计分析，旨在探讨ips的研究现状及其发展态势。 1.材料与方法 本文分析数据来源于Pubmed数据库，检索式：(“In-dueed Pluripotent Stem cell”OR ips cell OR iPSCs)，检索时间2006年——至今，检索结果1301条记录，采用汤姆森数据分析器(TDA)，将获得的文献按发表时间、国别、来源期刊、多产作者进行统计分析，并且利用社会科学统计软件包(spss)对其关键词作共词分析，分析其代表的学科主题的结构或变化。 2.结果与分析 2.1多产作者及其国家＼机构分布 共有14位作者发表10篇以上的iPSCell相关文献，他们是该领域的多产作者，也是最活跃的研究者。这些作者来自日本、美国、德国、中国4个国家和地区(图1)，共发表文献230篇，占全部文献的18％。其中日本3位作者都来自日本诱导多能干细胞研究应用中心(GiRA)，是iPS-Cell的研究主力军，美国在此研究领域也取得了不可小觑的成果，发文量远超日本。中国也有两位研究者在此领域有所研究突破。 2.2主题词共词矩阵分析 对抽取的1301篇文献的关键词，按出现频次由高至低排序，本文将频次达到30的前76个关键词作为表征当前诱导多能干细胞研究热点的标志，并按照共词分析统计它们在同一篇文献中出现的次数，形成一个76×76的共词矩阵。 在共词分析中，以SPSS软件作为统计分析的工具，首先，需要验证样本数据类型，通过验证，相关矩阵数据不符合正态分布和均匀分布。基于此，接下来采用与数据类型相适应的多元统计分析——因子分析、聚类分析和多维尺度分析。 2.2.1因子分析 因子分析的目标是用尽可能少的因子去描述众多的指标或因素之间的联系，因子分析中，需要先根据相关性将共词矩阵转化为相似系数矩阵，由此消除由共词频次差异所带来的影响。在相似系数矩阵的基础上，利用主成分法(Principal Components)、斜交旋转进行因子分析。 结果显示有4个因子(表1)被提取，其累计方差解释贡献率为96.254％，也就是说，将76个关键词分为4个类别，就可以解释国际iPS Cell研究领域96.254％的信息。其中，前2个因子解释的方差比例较高，分别达到81.007％、11.339％，累计方差解释贡献率约为92.346％，这是国内外iPS Cell研究的两个重要领域。 2.2.2聚类分析 聚类分析是根据研究对象的多个变量指标，具体找出一些能够测度这些变量指标之间相似程度的统计量，以这些统计量为划分依据，把相似程度较高的变量聚合为一类。聚类分析中，采用系统聚类(HierarchicalCluster)方法。 聚类树状图(图2)结果显示，总共把这76个主题类分为4大类，结合因子分析，因子提取结果产生4个公共因子，根据因子载荷系数大于0.5对命名才有帮助的原则，4个主题大类可命名为(1)体细胞重编程；(2)筛选和鉴定；(3)转录因子；(4)应用。 2.2.3多维尺度分析 多维尺度分析试图通过测定事物或观测量之间的距离来发现数据结构，其显示结果更加直观和形象，同时对数据的信息要求较低。鉴于此，利用spss软件的多维尺度分析功能(multidimensional scale，proxcal)，对共词相似性矩阵进行分析，得到可视化分布图。 结果中对关键词的特点及分布进行分析比较，可以发现76个关键词大体集中在了两个区域，多维尺度分析结果比较客观、清晰地反映出iPSCell研究主要是沿着体细胞重编程及筛选和鉴定两个维度发展，这一结果与因子分析和聚类分析的结果也是基本吻合的(图3)。 3.讨论 3.1iPS细胞成为干细胞领域的热点研究 iPS细胞的研究论文最早发表于2006年，近三年来该领域的研究论文数量增长明显。从各年度文献量的分布上看，2007年开始进入极速增长期，并且在日本及欧美发达国家研究成果居多，如日本研究组的Yamanaka s和Taka-hashi K，美国哈佛大学的Hochedlinger K。 3.2iPS细胞文献期刊的分布相对集中 IPS细胞文献在10种期刊中发表的文献占了总量的30％以上，载文量居前的期刊影响因子都比较高，主要集中在nature cell等高影响因子的期刊，此类期刊都是干细胞研究文献的重要核心期刊，刊载iPS细胞文献的多少客观上反映了该期刊对某一学科或领域发展的关注程度，比如其中最早刊登ips Cell一文的期刊就是《CELL》。 3.3中国研究iPS细胞成果累累 从文献发文，近年中国在此领域的研究成果斐然，通过高产作者文献分析，中国出现了中科院广州生物医药与健康研究院裴端卿带领的研究小组、上海生命科学研究院生化细胞所的肖磊研究团队。裴端清最早做出了mouse的ips，而上海生科院的肖磊最早做出了人的iPS，两个课题组的研究成果均发表在国内的cell Research上。2009年12月24日发表在世界干细胞权威杂志《Cell Stem Cell》上一文，显示裴端卿带领的研究小组发现，在培养过程中添加 维生素C可使iPS诱导效率提高10倍，此发现推动体细胞进入重编程状态。 3.4ips细胞研究的持续发展 从主题分析可以清楚了解到，iPs细胞所使用的转录因子正是来源于ES细胞长期研究的积淀，并且在此研究中呈现四大方面：一是体细胞重编程，包括体细胞核移植、细胞融合、体外培养和转录因子诱导；二是iPS细胞相关转录因子，即利用不同转录因子的排列组合来生成ips细胞；三是iPS细胞的筛选和鉴定，如筛选iPS细胞的研究工具，以及如何提高筛选的效率等；四是iPs细胞的应用，除了在大鼠小鼠上试验成功外，目前已应用到人类，如应用人类iPS细胞成功培养出血小板等。从聚类分析图中显示2007年以来，对iPS细胞的研究内容更加丰富，研究主题间的交叉、融合的趋势比较明显，这表明iPs细胞研究的内容不断深化，涉及到的主题更加全面，研究和关注度呈爆炸式增长。体细胞重编程、去分化和多潜能干细胞来源等一系列热点问题成为干细胞和发育生物学等研究的热点和焦点。 通过上述统计分析可知自iPS细胞成功发现以来，其相关文献量不断增加，以美国为首的欧美国家在该领域的研究较多。通过googel趋势搜索也能印证，2007年以来，iPS Cell成为各国研究者关注和研究的热点，本文提出的重要来源期刊、多产作者、相关研究机构、研究热点等将对研究人员全局性了解国内外相关研究态势有一定帮助和参考。 参考文献 [1]张勤，等，国内知识管理研究结构探讨——以共词分析为方法[J]，情报学报，2008，27(1)：93-101. [2]张晓娟，等，我国信息资源整合的研究热点分析[J]，情报学报，2009，28(5)：791-800. [3]马赞成，等，我国数字信息资源研究的热点领域：共词分析透视[J]，情报理论与实践，2007，30(4)：438-443. [4]钟伟金，等，共词聚类分析法研究(三)——共词聚类分析法的原理与特点[J]，情报杂志，2008，(1)：118-120. [5]Miguel Angel Esteban et al，Vitamin C Enhances the Generation of Mouse and Human Induced Pluripotent Stem Cells[J].Cell Stem Cell，2010，(6)：1-9. [6]申红芬，等，诱导性多潜能干细胞(iPS cells)——现状及前景展望[J].生物化学与生物物理进展，2009，36(8)：950-960.
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