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大麻二酚对机体炎症作用的可视化分析

2023-09-06 88 上传者：管理员

摘要：通过本文的研究,为将来大麻二酚(CBD)在炎症中作用的研究提供理论参考。方法:在Webofscience核心集数据库中搜索大量关于CBD在炎症中作用的相关文献,运用文献计量学等研究手段及CiteSpace 6.1.R2软件对研究作者、研究机构和关键词等内容进行可视化分析,并结合信息提取模型的方法对CBD研究现状和趋势变化进行分析。结果:文献作者分析显示Di Marzo,V是该研究领域发文量最多的作者;国家和机构分析显示,在该领域中,USA(美国)是发文量最多的国家;Hebrew Univ Jerusale(耶路撒冷希伯来大学)是发文量最多的研究机构;文献关键词分析显示,CBD在炎症领域中的主要研究方向为抗炎机制、表达过程等方面。结论:CBD在炎症领域中,有巨大的治疗潜力。

关键词：
CiteSpace
可视化分析
大麻二酚
大麻素
炎症
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大麻二酚（Cannabidiol,CBD）来源于大麻，大麻（Cannabis sativa L.）是桑科（Moraceae）大麻亚科大麻属（Cannabis L.）植物，药用价值较高[1]。迄今为止，已从中提取了超过70种大麻素，其中的主要成分是四氢大麻酚（Tetrahydrocannabinol,THC）和CBD。研究发现CBD可以阻碍THC对人体神经系统所产生的致幻作用，并在抗癫痫[2]、缓解精神紊乱[3,4]、治疗失眠焦虑[5,6]、抗炎[7]、镇痛[8]等方面有显著的疗效。因此，CBD一直是大麻化学成分研究的热点。Cite Space主要功能是分析论文文献数据，以知识图谱的直观形式清晰地呈现某一研究领域的前沿动态和学术热点，目前，该软件逐渐被广泛接受并应用于国内外各大学科领域[9,10]。本文通过Cite Space软件，利用可视化图谱的方法对CBD在炎症中作用的大量相关文献进行分析，快速全面地梳理出CBD在炎症中作用的理论发展历程及研究现状，从宏观视野上展现该领域的研究热点及动态前沿，以期促进CBD对机体炎症作用的深入研究。

1、资料与方法

1.1数据来源

文献来源于Web of science(WOS），核心合集数据库，按主题词“cannabidiol”and“inflamma‐tion”进行检索。

1.2研究方法

利用Cite Space 6.1.R2对WOS导出的文献进行分析，时间分区（time slicing）设置为2003-2021年；对作者、机构、关键词依次进行分析、研究。

1.3数据可视化

根据设置的相应参数，对纳入的文献逐一进行发文趋势分析、作者合作文献网络分析、机构合作文献网络分析，进行关键词的共现性分析、聚类性分析和突现性分析，绘制并总结CBD在炎症中作用的研究进展知识图谱。

2、结果与分析

2.1发文趋势

2003-2010年文献发文量较少，总量仅为46篇，说明对于CBD在炎症中作用研究尚处于起步阶段；2011-2016年发文量略有增加，共计99篇，年均发文量16.5篇；2017年是文献发文量的转折点，发文量迅速增加，呈直线快速上升趋势，2017-2021年发文总量达289篇，年均发文量57.8篇，最高值在2021年，达到111篇，说明CBD对机体炎症作用的研究处于快速发展阶段。见图1。

图1 CBD治疗炎症的发文趋势

2.2作者合作网络分析

发文量≥7篇的作者共14位，累计发文量最高的作者为Di Marzo V，发文共计16篇，其次为Mechoulam R(14篇）、Skrzydlewska E(10篇）、Izzo A(8篇），Borrelli F、Munoz E、Capasso R、Nagarkatti P、Nagarkatti M、Esposito G、Hasko G、Crippa J、Mukhopadhyay P、Pacher P发文量为7篇。对文献作者的合作网络进行了可视化分析，获得了420个节点，933条连线，节点间连线数量表示作者合作关系的密切程度，数量越多，合作关系越紧密。年份越靠近，连线的颜色越鲜艳（图2）。以Di Marzo V为核心的团队包括Borrelli F、Capasso R、Izzo A等学者。该团队研究CBD通过对腹腔巨噬细胞的影响改善结肠炎的机制[11];CBD和鱼油（FO）以本身无效的剂量联合给药减少结肠炎症的作用机制[12]，此外，该团队还研究了CBD在肌肉炎症等疾病中发挥的抗炎机制[13]及CBD在体内发挥预防结直肠癌细胞扩散的作用机制[14]。Skrzydlewska E团队主要研究方向为CBD的生物学效应，重点是CBD在抗炎和抗氧化应激两方面的相互作用机制及CBD在皮肤保护过程中发挥的抗炎作用机制[15,16];Crippa J团队主要研究CBD在治疗肺损伤、哮喘等呼吸系统疾病中的作用机制，通过发挥CBD的抗炎作用来减轻肺部炎症反应[17,18];Munoz E团队研究了CBD衍生物VCE-004.3作为PPARγ/CB2双激动剂和CB1受体调节剂时，发挥了抗炎和抗纤维化活性[19];Nagarkatti M团队研究THC和CBD联合治疗抑制神经炎症并减弱临床EAE（自身免疫性脑脊髓炎）的机制，EAE期间，CBD可以通过抑制微生物失调和促进健康肠道微生物群的生长来减轻EAE和抑制神经炎症[20,21];Esposito G团队研究了CBD抗阿尔兹海默病（AD）的机制[22];Mechoulam R团队研究了CBD治疗糖尿病的作用，CBD可能通过减轻机体氧化应激、机体炎症、细胞变性死亡和组织纤维化，在治疗糖尿病并发症以及可能出现的其他心血管疾病方面，能够发挥出巨大作用[23];Pacher P、Mukhopadhyay P、Hasko G三位学者联系较为紧密，该团队研究了CBD缓解顺铂化疗副作用的机制--通过减少氧化/亚硝化应激、炎症和细胞死亡来减轻顺铂诱导的肾毒性[24]。铂类化合物顺铂是治疗各种恶性肿瘤最有效的化疗药物之一，而肾毒性是顺铂化疗的常见并发症，由于容易导致氧化应激和亚硝化应激增加，顺铂化疗的临床应用受到了极大限制。

图2文献作者合作网络展示

2.3国家和机构分析

如图3所示，在CBD对机体炎症作用的领域里，美国学者的发文量达142篇，意大利发文量70篇，其次是加拿大（38篇）、英格兰（33篇）、以色列（32篇）、巴西（31篇）、西班牙（26篇）、德国（26篇）等。美国、意大利、加拿大和以色列等与其他国家之间合作较多，而中国的相关研究为21篇，在国际上影响力相对较小。以色列、美国、意大利3国研究机构具有较大影响力。以色列的耶路撒冷希伯来大学研究成果数量最多，为21篇，其次为意大利的那不勒斯费德里科二世大学（15篇）、圣保罗大学（15篇）。

图3国家/机构合作关系图谱

2.4关键词共现分析

关键词研究是文献主题研究成果的总结梳理和理论升华，对这些关键词进行共现分析能够展现领域内研究的热点。关键词共现分析是借助Citespace软件，提取2003-2021年CBD在炎症中作用的研究文献关键词，时间切片设置为1，绘制关键词共现图谱，进一步分析节点后，可以对研究情况进行深入挖掘。如图4所示，得到401个关键词，出现频次>30的关键词有12个（表2），包括炎症、大麻二酚、激活、内源性大麻素系统、大鼠等。结合关键词进行分析，CBD在炎症中作用的研究主要涉及抗炎机制、研究手段等方面。CBD通过激活内源性大麻素系统发挥抗炎作用，借助大鼠进行试验研究，尚未广泛进行临床人体实验研究。

图4关键词共现网络展示

表1频次>30次的关键词

中心性大小是评价网络节点在网络中位置重要程度的指标。如表3所示，通过关键词中心性计算，中心性≥0.1的关键词有10个，具有较高中心性的关键词为expression、endocannabinoid system、cannabinoid receptor。内源性大麻素系统在机体的炎症反应中起到重要作用，说明在CBD对炎症作用的研究领域中，抗炎机制是目前该领域的研究热点。

表2中心性≥0.1的关键词

2.5关键词聚类分析

在关键词共现的基础上采用LLR算法，进行聚类分析，生成关键词聚类知识图谱，如图5所示，聚类图谱中含有401个节点，917条连线。聚类模块化Q为0.7329(>0.3），表明聚类得到的网络社团结构是明显的，平均轮廓值S是衡量网络同质性的指标，S越接近1，反应网络同质性越高[25]。本次聚类S为0.8872(>0.5），说明聚类结果确实有效合理。聚类图谱中，各聚类团块间交互叠错，重叠性大，聚类间联系紧密，主题集中。分析后共得到14个聚类模块。对规模最大的四个团块进行分析，其中cb receptors(#0）主要研究内容为CBD对神经系统的作用，包含acute encephalic、hildran‐tiepileptic drug等关键词；uv radiation(#1）主要研究内容为CBD参与氧化应激的机制，包含behavior、involvement、antioxidant、pathway等关键词；bone re‐sorption(#2）主要研究内容为CBD对骨的作用，包含adenosine kinase、antiinflammatory activity、aju lemic acid等关键词；cell(#3）主要研究内容为CBD对细胞的作用，包含alzheimers disease、microglia ac‐tivation、apoptosis等关键词。

图5关键词聚类网络展示

2.6关键词突现分析

关键词在某一段时间内被重复使用，出现频次明显增加，即为关键词突现。利用Cite Space软件对关键词进行突现分析，可以清晰了解CBD在炎症领域中，某一特定时间内的研究热点，并推断相关研究的未来发展方向。突变的开始发生时间用“begin”表示，结束发生的时间用“end”表示，关键词突变强度用“strength”来表示，强度越高表明影响力越大[25]。如图6所示，关键词突现集中在2个时间段，分别是2008-2014年和2015-2021年。其中2008-2014年突现的主要关键词有脑、阿尔兹海默病（AD）、花生四烯酸乙醇胺、抗肿瘤活性、一氧化氮、大鼠、氧化应激、诱导凋亡；2015-2021年突现的主要关键词有多发性硬化、感受器、T细胞、疾病、参与、过氧化物酶体增殖物激活受体、双盲、gpr55。对这些热点关键词进行分析，可以发现，CBD在炎症中的作用机制始终是研究的重点方向。CBD通过发挥抗炎活性和激活5-HT1A受体来改善肝性脑病小鼠的神经功能缺损[26]；花生四烯酸氨基乙醇（anandamine）是一种内源性大麻素样物质（en‐dogenous cannabinoids,EC),CBD可以与机体内受体结合，激活内源性大麻素系统，通过抑制促炎细胞因子和增加抗炎细胞因子的产生来发挥神经保护作用;阿尔兹海默病（AD）表现为氧化应激和慢性炎症，CBD通过减轻氧化应激，并激活PPARγ抑制促炎信号，可能成为AD治疗的潜在新候选者[27];CBD的抗癌作用以其抗增殖特性、抑制癌细胞迁移、抑制血管生成和诱导凋亡为特征[28]。综上，机制研究可以为将来CBD在临床中的应用打下基础。

图6关键词突现图谱

3、讨论

本文以2003-2021年WOS数据库收录的CBD对机体炎症作用的相关文献为研究对象，借助Cite Space 6.1.R2软件对文献的作者、机构、关键词进行可视化分析，得到相应知识图谱，揭示近20年CBD在炎症领域的发展动态。

通过分析得出，发文量方面，2010年之前，发文数量较少，11-16年略有增加，17年以后，发文量呈直线上升趋势，可见CBD对机体炎症的作用已逐渐被学者关注。由文献作者和机构相关图谱中可以看出，该研究领域中，Di Marzo,V是发文量最多的作者;国家和机构分析显示，美国是发文量最多的国家，Hebrew Univ Jerusale（耶路撒冷希伯来大学）是发文量最多的研究机构。关键词共现和聚类图谱反映CBD在炎症领域内的热点及前沿趋势。从高频关键词看，CBD与内源性大麻素系统关系十分密切，Izzo AA等[29]研究表明:CBD通过与机体中内源性大麻素系统的相互作用，刺激了免疫系统，减轻了的炎症症状。图谱分析显示：CBD的抗炎机制一直是研究的重点，CBD发挥其抗炎机制，治疗与炎症密切相关的疾病。炎症性肠病（IBD）是临床上一种比较常见的慢性肠道炎性疾病，我国人群中IBD患病率相对较高[30]。Capasso R等[31]研究了CBD对正常（对照）小鼠和肠道炎症小鼠肠蠕动的影响后得出结论：CBD能够选择性地降低巴豆油诱导的小鼠体内运动过度，CBD可能是使炎症性肠病患者运动正常化的良好候选者。糖尿病肾病（DN）是糖尿病患者的重要慢性并发症之一。DN的发生发展和炎症反应过程密不可分[32]。CBD对DN是否具有治疗作用，有两种不同的观点，一种观点认为，CBD可以通过其强大的抗炎作用来激活机体内源性大麻素系统，发挥治疗DN的潜力[33]；另一种观点则认为,CBD的使用使得肾脏机能恶化，进而推断CBD可能对糖尿病肾病患者产生有害作用[34]。Kar‐maus PW等[35]研究表明，CBD可通过增强肿瘤坏死因子-α(TNF-α）和粒细胞集落刺激因子（Gcsf）等促炎细胞因子的产生，缓解多发性硬化症患者的痉挛和疼痛。

综合上述分析可知，CBD对机体炎症的作用逐渐被学者们关注，发文数量呈现增加趋势，抗炎机制等逐步得到深入研究，但是也有一些不足之处，例如CBD对DN是否有治疗效果尚有争论，需要进一步研究和论证；以大鼠实验为主，模拟各类疾病，临床疗效并未得到确切验证，未来需进一步进行临床人体实验。

4、总结与展望

CBD在炎症中作用正在被不断开发和应用，通过Citespace软件对CBD在炎症中作用进行分析，能够更加直观地展现出该领域内的热点和未来的研究方向，但也会存在一定的局限性，由于采用不同的算法，得出的结果可能会存在一些误差，随着软件的更新，这些问题都将得到解决，从而使分析结果变得更加科学，能够更精确地揭示CBD在炎症领域中的研究现状和未来发展方向。

参考文献:

[9]王艳秋,孟翔鹤,秦静波,等基于Citespace的中医药治疗过敏性紫癜可视化分析[J]中国实验方剂学杂志,2020 26(10):173.

[10]范婷杨树,赵志刚基于CiteSpace的国内外抗菌药物透过血脑屏障的研究进展及可视化分析[J]中国抗生素杂志,2019.44(7):868.

文章来源:朱文宁,彭丽娜,孙莉莉等.大麻二酚对机体炎症作用的可视化分析[J].按摩与康复医学,2023,14(10):95-99.DOI:10.19787