综述:间充质干细胞(MSCs)在缺血性脑卒中研究的文献计量分析与可视化研究

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Stem Cell Reviews and Reports 4.5

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  这篇综述通过文献计量分析,评估了全球范围内间充质干细胞(MSCs)在缺血性脑卒中(IS)领域的研究现状。探讨了其研究热点、发展趋势,总结了 MSCs 治疗 IS 的机制及优化策略,为相关研究提供了重要参考。

  

研究背景


缺血性脑卒中(IS)是全球主要的致死和致残原因之一,其治疗面临诸多挑战,如现有药物治疗时间窗窄、出血风险高。间充质干细胞(MSCs)作为一种极具潜力的细胞治疗手段,近年来在 IS 研究领域发展迅速。然而,此前缺乏对 MSCs 在 IS 研究方面的文献计量分析。本研究旨在通过文献计量方法,评估全球范围内 MSCs 在 IS 领域的研究现状,明确重要成果、主要研究领域和新兴趋势。

研究方法


研究人员从 Web of Science 核心合集(WoSCC)中获取 2002 年 1 月 1 日至 2022 年 12 月 31 日期间与 MSCs 在 IS 相关的文献,限定为英文文献。运用 HistCite、VOSViewer、CiteSpace 和 Bibliometrix 等软件进行文献计量分析和可视化处理,采用总全球引用分数(TGCS)评估文献影响力,最终纳入 1386 篇研究论文进行分析。

研究结果


  1. 文献数量趋势:整体上,自 2008 年起,IS 相关的 MSCs 研究文献开始逐步增多,2008 - 2015 年为快速增长阶段,2016 - 2022 年进入稳定阶段。
  2. 核心作者:Cesar V Borlongan 发表文献数量最多;Michael Chopp 论文平均被引次数最高。研究人员主要关注 MSCs 与血管生成、神经保护、细胞凋亡等方面的关系。
  3. 核心期刊:发文较多的期刊多属于神经科学、细胞生物学和实验医学领域。其中,“JOURNAL OF CEREBRAL BLOOD FLOW AND METABOLISM” 平均被引次数较高,表明该期刊上的文章质量较高,受关注度高。
  4. 核心国家和机构:美国在该领域研究论文产出最多;荷兰平均被引次数最高。发文量最多的前 10 个机构中,中国的中山大学、上海交通大学、南方医科大学等名列前茅。
  5. 高被引文献:被引次数最多的是一篇关于 MSCs 表型、分化能力等的综述;研究论文中,关注 MSCs 对大鼠功能恢复和神经血管重建影响的文献被引较多,部分研究还证实了 MSCs 治疗 IS 的安全性和有效性。
  6. 关键词共现网络:通过分析发现,“间充质干细胞” 和 “缺血性脑卒中” 是核心关键词,此外还涉及血管生成、神经保护、神经发生等关键词,表明这些是研究的热点方向。

MSCs 治疗 IS 的机制


  1. 神经保护:IS 发生后,脑组织出现缺血灶,分为中心缺血核心区和周边缺血半暗带。MSCs 可提高抗凋亡因子 Bcl - 2 蛋白表达,降低促凋亡蛋白 p53 表达,减少神经元凋亡,缩小梗死面积。同时,MSCs 能释放多种神经营养因子,如脑源性神经营养因子(BDNF)、神经生长因子(NGF)等,促进神经功能恢复。
  2. 抑制炎症:大脑中的小胶质细胞在脑缺血后会引发炎症反应。MSCs 可减少 IS 模型大鼠脑梗死周围小胶质细胞的表达,还能促进小胶质细胞向抗炎的 M2 表型转化,抑制炎症反应。
  3. 血管生成:IS 导致毛细血管受损,血脑屏障通透性增加。MSCs 能分泌多种促进血管生长的因子,如血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)等,促进新血管生成,恢复受损脑组织的血液和氧气供应。
  4. 免疫调节:炎症在脑卒中发展中起关键作用,小胶质细胞在免疫反应中具有重要影响。MSCs 可调节小胶质细胞的极化状态,促进其向 M2 表型转化,减少促炎细胞因子的产生,发挥免疫调节作用。
  5. 抗凋亡:脑缺血后,梗死灶周边的半暗带区域脑细胞会发生凋亡。MSCs 可改善 MCAO 大鼠的神经功能,减小梗死体积,降低 Bcl - 2、Bax 和 caspase - 3 等凋亡相关蛋白的水平,抑制脑细胞凋亡。
  6. 间充质基质细胞衍生的细胞外囊泡(MSC - EVs):MSCs 发挥治疗作用可能通过分泌细胞外囊泡(EVs)。MSC - EVs 能促进 IS 后的血管生成、神经发生和神经元回路重建,还具有免疫调节和神经保护作用。
  7. 抗氧化:脑缺血损伤与氧化应激和炎症相关。MSCs 可改善细胞氧化应激状态,将健康线粒体转移到受损神经元,提高神经元代谢能力,减轻缺血损伤。
  8. 神经回路重建:MSCs 在一定条件下可分化为神经细胞,但在治疗 IS 时可能并非通过神经元替代机制。MSCs 能促进轴突芽生和突触连接修复,增加髓鞘碱性蛋白的合成,促进神经回路修复。

MSCs 治疗面临的挑战及优化策略


MSCs 在治疗脑缺血方面虽有潜力,但存在一些缺陷。体外分离培养时间过长会使其失去生物学功能;体内注射时,MSCs 难以充分迁移到损伤部位,大多会被困在肝脏、肺和脾脏等器官;损伤部位的缺血缺氧环境也会降低 MSCs 的存活率和旁分泌能力。
为优化 MSCs 治疗效果,可采用基因修饰和非基因修饰(预激活)两种策略。基因修饰可使 MSCs 产生或过表达功能基因,增强其抗凋亡、迁移和旁分泌能力;非基因修饰方法包括缺氧培养、三维(3D)聚合培养等,可提高 MSCs 的迁移、存活和治疗能力,还能增强其免疫调节能力。

研究结论


本研究首次对 MSCs 在 IS 研究领域进行全球文献计量分析,发现该领域文献数量呈增长趋势,中国和美国是主要研究力量,各国、机构和作者之间合作密切。同时,总结了 MSCs 治疗 IS 的机制和优化方法,但小胶质细胞的命名仍存在争议。文献计量分析为研究人员了解该领域动态提供了客观定量的方法,有助于推动 MSCs 在 IS 治疗方面的进一步研究。

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