基于文献计量学及可视化技术分析细胞衰老在骨关节炎领域的热点和趋势

Abstract：Objective： To systematically review the knowledge structure and evolution path of cellular senescence in the research of osteoarthritis （OA）， aiming to reveal the current research status， cutting-edge developments， and future directions. Method： Using the Web of Science Core Collection database as the data source， we retrieved English-language literature related to“cellular senescence”and“osteoarthritis”from 2000 to 2024. Through visualization tools such as CiteSpace and VOSviewer， we conducted multi-dimensional analysis on the publication trends， distribution of countries and institutions， author collaboration networks， keyword co-occurrence and clustering， emergent keywords， and co-cited literature.Results： A total of 3，125 articles were included. The number of published papers has been increasing year by year， and the research interest has continued to rise. China and the United States have significant academic advantages in this field and have established a close international cooperation network. The keyword analysis results show that in recent years， the research hotspots mainly focus on extracellular matrix， mesenchymal stem cells， cartilage repair， cellular senescence， and stem cell therapy， etc.Conclusion： Cellular senescence has continued to attract attention in the field of osteoarthritis， and related research is evolving from mechanism elucidation to precise intervention. In the future， it is necessary to strengthen interdisciplinary integration， promote basic research to clinical translation， and construct a new OA treatment system targeting anti-aging.

Keywords： Cellular aging; Osteoarthritis; Bibliometrics; CiteSpace; Research hotspots; Trend analysis

骨关节炎是一种以软骨退变、滑膜炎症及关节结构重塑为主要特征的慢性退行性关节疾病，是全球范围内导致中老年人群活动受限和生活质量下降的主要疾病之一 （1）。尽管骨关节炎的治疗手段不断发展，但目前仍缺乏有效的治疗手段（2）。因此，深入探索其发病机制，成为当前骨关节炎研究的重要方向。

近年来，细胞衰老作为一种与组织稳态及慢性炎症密切相关的生物学过程，逐渐被认为是骨关节炎发生发展的关键机制之一 （3）。研究表明，在骨关节炎关节局部环境中，软骨细胞、滑膜细胞、骨细胞等多种细胞类型可发生衰老 （4）。更为重要的是，衰老细胞可持续分泌多种促炎因子、蛋白酶及趋化因子，通过旁分泌效应加剧局部慢性炎症反应与组织破坏 （5）。因此，以细胞衰老为切入点解析骨关节炎的分子机制，已成为该领域新的研究热点。

文献计量学作为一种以文献为分析对象，系统探讨某一学科或研究主题知识结构与演化趋势的定量研究方法，近年来被广泛应用于医学、生命科学等多个领域 （6）。然而，目前尚缺乏针对细胞衰老在骨关节炎领域中应用文献计量学进行全面分析的研究。本研究旨在明确该领域的发展脉络，识别关键研究方向和影响力成果，探索潜在的前沿趋势。

1 资料与方法

1.1 数据来源与检索策略

本研究以 Web of Science 核心合集数据库为主要数据来源，系统检索 2000 年 1 月 1 日至 2024 年 12 月 31日期间发表的关于“细胞衰老”与“骨关节炎”领域的相关文献。语言限定为英文，文献类型限定为“Article”和“Review”，排除会议摘要、书籍章节、通讯等非正式出版物。

1.2 文献筛选与数据处理

初步检索获得的文献数据经由 Citespace 软件去重后，进一步由两位研究者独立审阅标题与摘要，最终共纳入有效文献共计 3125 篇。所有合格文献以“Plain Text”格式导出，字段包括作者、机构、题目、关键词、摘要、文献来源及被引频次等信息，用于后续分析。

1.3 可视化分析

本研究主要采用CiteSpace 6.3.R1（64-bit Basic）进行定量分析与图谱绘制，主要进行了发表趋势、发表国家、机构、作者及关键次相关分析。利用 CiteSpace 生成节点关系网络图，通过图谱图中节点与连线的颜色分布解读相关信息。

2 结果

2.1 年度发文趋势分析

如图 1 所示，自 2000 年以来，“细胞衰老”与“骨关节炎”交叉领域的研究发文量呈现持续上升趋势，整体增长趋势可分为三个阶段：2000–2009 年为萌芽期，年均发文量不足 50 篇；2010–2017 年为稳步发展期，年发文量逐年攀升，呈线性增长趋势；2018 年以后进入快速发展阶段，年发文量大幅提升，2023 年已突破 300篇。截止 2024 年 6 月，累计发文总量达 3，125 篇，较 2000 年增长逾 10 倍。

2.2 国家 / 地区研究分布分析

图 2 展示了各国家 / 地区在该领域的研究合作网络。从节点规模和中心性来看，中国（PEOPLES RCHINA）和美国（USA）在该研究方向占据绝对主导地位，分别位列发文量和合作影响力前两位。英国、日本、德国、意大利、韩国、西班牙、加拿大、荷兰等国家也形成了相对活跃的研究网络。值得关注的是，中国在近10 年间快速崛起，成为研究数量最多的国家，且与欧美、日本等国家形成广泛合作，合作关系密切，国际影响力显著增强。

2.3 研究机构合作网络分析

如图 3 所示，全球多家高校与科研机构在该领域形成了高密度合作网络。其中，中国的南方医科大学、中南大学、上海交通大学、浙江大学、华中科技大学等机构表现出强劲的研究活力和合作能力。美国的 Universityof California System、Harvard University、Veterans Health Administration，以及法国的 INSERM 等为国际重要研究中心。

2.4 作者合作网络分析

作者层面如图 4 所示，Lotz Martin K、Chen Di、Loeser Richard F、Carames Beatriz、Blanco Francisco J 等为该领域的代表性高产作者，形成以“Lotz-Martin-Carames”为核心的高影响力学术合作群体。2.5 关键词共现与聚类分析

图 5 为关键词共现网络图，共识别出近 300 个高频关键词，核心术语包括骨关节炎（osteoarthritis）、关节 软 骨（articular cartilage）、 间 充 质 干 细 胞（m al stem cells）、 膝 骨 关 节 炎（knee osteoarthritis）、 软骨（cartilage）、 氧 化 应 激 细胞凋亡（apoptosis）等，密切关联于 OA 病理过程、细胞功能改 图 6 展示的关键词聚类图谱共识别出 14 个有效聚类（Modularity Q=0.769， 聚类结构稳定、 解释力强。主要聚类包括细胞外基质（extracellul atrix）、 间充质 细胞衰老（cellular senescence）、软骨修复（cartilage repair）、氧化应激（oxidativ 细胞凋亡 ptosis）等。

3 讨论

本研究基于 Web of Science 核心合集数据库，通过 CiteSpace 对 2000 年至 2024 年间细胞衰老在骨关节炎领域的研究文献进行了系统性计量分析。通过年发文趋势、国家机构合作网络、关键词聚类与突现分析、共被引文献可视化等多维度手段，全面揭示了该研究领域的发展脉络、热点主题及未来趋势，具有重要的学术参考价值。

综上所述，细胞衰老在骨关节炎研究中扮演着日益重要的角色，该研究对于理解骨关节炎发病机制、发现新型生物标志物及开发靶向干预策略提供了理论依据。未来应加强多学科协同与跨领域整合，推动从分子机制向临床转化的深入发展，同时结合大数据与人工智能技术，构建面向衰老性骨关节疾病的系统诊疗新范式。

参考文献

[1]Martel-Pelletier J， Barr AJ， Cicuttini FM， Conaghan PG， Cooper C， Goldring MB， et al. Osteoarthritis. Nat Rev Dis Primers. 2016;2：16072.

[2]Bijlsma JW， Berenbaum F， Lafeber FP. Osteoarthritis： an update with relevance for clinical practice. Lancet. 2011;377（9783）：2115-26.

[3]Kowald A， Passos JF， Kirkwood TBL. On the evolution of cellular senescence. Aging Cell. 2020;19（12）：e13270.

[4]Li Z， Zhang W， Wei XY， Hu JZ， Hu X， Liu H， et al. TRIM15 drives chondrocyte senescence and osteoarthritis progression. Sci Transl Med. 2025;17（791）：eadq1735.

[5]Greene MA， Loeser RF. Aging-related inflammation in osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 2015;23（11）：1966- 71.

[6]Ninkov A， Frank JR， Maggio LA. Bibliometrics： Methods for studying academic publishing. Perspect Med Educ. 2022;11（3）：173-6.

Corresponding Author： Li Huizi， Email： lhzdoctor182@163.com基金项目资助：江西省自然科学基金资助项目（20224BAB216035）；江西省教育厅科技项目（NGJJ210176）