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研究記事

糖尿病性腎症におけるミトコンドリア研究の文献計量学的および視覚化分析

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DOI:

10.3791/72274

2026年8月11日

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

この文献計量分析は、糖尿病性腎症(DN)におけるミトコンドリア研究の現状を明らかにし、主要なテーマ的変化や新たなテーマをまとめています。

要約

本書誌計量研究は、2016年から2025年までのDNにおけるミトコンドリア研究の世界的状況を体系的にマッピングしています。研究タイトルと検索焦点の整合性を保つため、主要な用語としてDNが使用され、糖尿病腎疾患(DKD)は検索語、スクリーニング基準、原作者キーワードの記述時にのみ保持されます。Web of Scienceコアコレクション(WoSCC)内のScience Citation Index Expanded(SCI-EXPANDED)およびSocial Sciences Citation Index(SSCI)から合計1,342件の論文が取得され、CiteSpace、VOSviewer、Scimago Graphicaを用いて分析されました。年間論文の発行数は2016年の63件から2025年には239件にほぼ4倍に増加し、データセットレベルの引用表示も増加しました。中国は論文数でリードし、オーストラリアとアメリカは論文あたりの平均引用数が高く、成果と引用に基づく可視性の間に乖離があることを示しました。中央南大学は、掲載された機関の中で機関の業績と総引用数で1位にランクされましたが、その協力関係性は上海交通大学や浙江大学に比べて劣りました。キーワードおよび参考文献解析では、高グルコース誘発性の酸化ストレスおよびアポトーシスから、ミトファジー、フェロプトーシス、ミトコンドリア動態、ミトコンドリア関連小胞膜(MAMs)、およびNLRP3インフラマソームへの時間的拡張が示されました。SGLT2阻害剤、MitoQ、カロリー制限、メンデルランダム化、代謝組学など、介入関連および方法論関連のトピックも同定されました。全体として、DNにおけるミトコンドリア研究は、ミトコンドリア品質管理、調節された細胞死、マルチオミクスアプローチ、介入関連のテーマへと拡大しています。これらの文献計量的パターンは、直接的な機序的または臨床的証拠ではなく、トピックの顕著性や引用の可視性を示し、さらなる検証が必要な方向を特定するのに役立つ可能性があります。

概要

DNは糖尿病の最も重篤な微小血管合併症の一つであり、世界的に末期腎疾患の主な原因の一つです1,2。血糖コントロール、血圧管理、レニン-アンジオテンシン系遮断において大きな進展があるにもかかわらず、DNの発生率は増加し続けており、かなりの割合の患者が依然として不可逆的な腎不全に進行しています3。この未充足の臨床ニーズは、新しい病態生理学的メカニズムや治療標的の熱心な探索を促しています。ミトコンドリアは細胞のエネルギー代謝、酸化還元恒常性、アポトーシスの中心的なハブとして機能し、DN4,5の病因における重要な結節として現れています。過去20年間の研究では、高血糖誘発性ミトコンドリア機能障害が足細胞損傷、管上皮細胞損傷、間質性線維症、間質性線維症に直接寄与することが明らかになっています6,7。この機能障害は、過剰な活性酸素種の産生、酸化的リン酸化の障害、ミトコンドリア断片化、ミトファジーの欠陥、ミトコンドリア生合成の調節障害を特徴とする8,9。その結果、SIRT3、PGC1α、Drp1、PINK1、Parkin、NLRP3インフラマソームに関与するミトコンドリア関連シグナル伝達経路が主要な研究焦点となっています。近年では、フェロプトーシス、MAMs、ミトコンドリア代謝再プログラミングなどの新たな概念が、DN 12,13,14の機構的構造をさらに拡大しています。DNにおけるミトコンドリア研究に関する論文の量は大幅に増加し、豊かながらもますます複雑かつ断片的な知識体系を生み出しています。

文献の急速な増加を考えると、従来のナラティブレビューだけでは、この分野の進化する知的風景、協働ネットワーク、新興フロンティアを体系的に捉えるには不十分です。文献計量分析は定量的かつ可視化に基づくアプローチであり、科学的成果を客観的にマッピングし、影響力のある論文、著者、機関、国を特定し、研究テーマの動態を時間経過(16,17,18,19,20)で検出する手段を提供します。複数の文献計量学的研究で、糖尿病性腎症、DKD、ミトコンドリア関連の腎臓研究、または酸化ストレスに関連するトピックが検証されています(21,22,23,24)。それでも、DNにおけるミトコンドリア研究の更新されたトピック特化した文献計量学的統合は、この特定分野における最近の研究活動、共同研究パターン、テーマ的進化、新興トピックの明確化に役立つ可能性があります。本研究では、2016年から2025年までの期間をカバーするSCI-EXPANDEDおよびWoSCC内のSSCIからすべての関連出版物を取得しました。CiteSpace、VOSviewer、Scimago Graphicaが体系的な書誌計量学および可視化分析を実施しました。本研究は現在の研究状況を明確にし、ミトファジー、フェルロプトーシス、ミトコンドリア動態、介入関連研究などの主要テーマの進化をまとめ、さらなる実験的・臨床的検証を要する方向性を特定するための文献計量学的基盤を提供します。

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プロトコル

データ取得および検索戦略

すべての書誌計量記録は、2026年4月30日にWoSCC内のSCI-EXPANDEDおよびSSCIから取得されました。SCI-EXPANDEDは生物医学および生命科学の文献を収集するために使用され、SSCIは関連する可能性のある学際的記録を含めるために残されました。検索戦略は、医療主題見出し(MeSH)データベースを参考に構築されました。「糖尿病性腎症」と「ミトコンドリア」はMeSHで別々に検索され、対応するMeSH用語、エントリー用語、関連する小見出しがレビューされてキーワード選択と同義語の拡大を図りました。Web of ScienceはMeSHインデックスを直接使用していないため、MeSH由来の用語はトピックフィールド検索語に翻訳されました。最終的な検索は以下のブール式を用いて行われました:TS=((「糖尿病性腎症」または「糖尿病性腎症」または「糖尿病性腎疾患」または「糖尿病性腎疾患」または「糖尿病性腎臓」または「糖尿病性腎」または「糖尿病性腎」を用いて行われました。および(ミトコンドリア*またはミトコンドリア*またはミトファジー「ミトコンドリア機能障害」または「ミトコンドリア機能障害」または「ミトコンドリアの動態」または「ミトコンドリア核分裂」または「ミトコンドリア融合」または「ミトコンドリア生新生」または「ミトコンドリア品質管理」))。文書の種類は記事およびレビュー記事に限定され、出版期間は2016年1月1日から2025年12月31日までに設定されました。この期間は、検索時に利用可能な最新の完全な10年間の期間を示し、2026年の未完成発表年によるバイアスを避けつつ、DNにおけるミトコンドリア研究の現代的な動向に焦点を当てる分析を可能にしました。

すべての記録は「全記録および引用文献」オプションを選択してプレーンテキスト形式でエクスポートされました。Keywords Plusを通じて取得される可能性のある無関係な記録の除外のため、取得したすべての記録のタイトル、要旨、著者キーワードが手動でスクリーニングされました。DNまたはDKDにおけるミトコンドリア研究に実質的に関連した記録のみが保存されました。DNまたはDKDが複数の糖尿病合併症の一つまたは背景情報としてのみ言及され、腎臓関連アウトカム、腎細胞モデル、腎組織の証拠、腎症特異的メカニズム、またはDKDへの主な焦点がない場合、論文は除外されました。重複除去および事前定めの包含・除外基準に基づく手動スクリーニングの結果、1,342件の適格論文が最終解析に含まれました。

解析ツールとマッピングワークフロー

基本的な統計分析や、棒グラフ、折れ線グラフ、円グラフ、バブルプロットなどの従来型チャートは、WPS Excel 2023とGraphPad Prism 10.1を用いて生成されました。年間の出版量は出版年ごとにまとめられました。データセットレベルの年間引用回数はWoSCC引用報告書から取得され、年間出版物コホートや分野全体の年間引用数ではなく、各暦年で1,342件の記録が受け取った引用数として定義されました。国・地域レベルの分析では、論文あたりの平均引用数を総引用数を各国・地域の論文数で割って算出されました。この指標は、取得データセット内の引用可視性の未調整の記述的指標として解釈されました。これは、引用数が出版年、引用期間、ジャーナルプラットフォーム、論文の種類、研究デザイン、分野特有の引用慣行によって影響を受ける可能性があるため、国の研究の質や学術的影響力を直接測定する指標とは見なされていませんでした。

ナレッジマッピングはVOSviewer 1.6.19、CiteSpace 6.4.R1、Scimago Graphica 1.0.25を使用して実施されました。文献検索、文献分析、可視化、ジャーナルメトリック検索に使用されるデータベース、ソフトウェア、オンラインリソースは「 資料表」に記載されています。ネットワーク解析はフルカウント法を用いて実施されました。WoSCCのプレーンテキストファイルはVOSviewerにインポートされ、国・地域、機関、著者レベルでの共著者ネットワーク構築、さらにキーワード共現ネットワークやジャーナル共引用ネットワークを構築しました。地理的可視化のために、VOSviewerで生成された国・地域の共著ネットワークはグラフモデリング言語(GML)ファイルとしてエクスポートされ、Scimago Graphicaにインポートされ、世界地図を背景に地理レイアウトを適用しました。このマップでは、ノードサイズが論文量を表し、リンクの太さが協力の強度を示していました。同じWoSCCデータセットがCiteSpaceにインポートされ、キーワードタイムラインクラスタリング、参考文献共引用クラスタリング、引用バースト検出を行い、分野の時間的変化と知的構造を特徴づけました。

CiteSpaceおよびVOSviewerにおけるパラメータ設定

CiteSpaceでは、期間は2016年から2025年までに設定され、各タイムスライスは1年に設定され、合計10スライスが生成されました。ノードの種類は分析目的に応じて選定され、キーワードのタイムラインおよびバースト解析にはキーワードが、参照の共引用およびバースト解析には参照が用いられました。ノード選択基準は、固定されたトップNやトップN%の閾値ではなく、k=10のスケーリングファクターを持つg指数に設定され、ノード選択が年間引用や発生分布に適応しつつ、解釈可能なネットワークサイズ25,26を維持しています。パスファインダー剪定はタイムスライスされたネットワークとマージされたネットワークに適用され、最小スパニングツリーアルゴリズムは使用されませんでした。バースト検出では、減衰係数γを0.5に設定しました。参考文献共引用クラスタリング解析では、モジュラリティQと加重平均シルエット値を計算し、剪定されたネットワークの全体構造とクラスタの一貫性を記述しました。

VOSviewer 1.6.19では、「書誌データに基づく地図を作成」と「書誌データベースファイルからデータを読み取る」を選択し、ファイル形式をWeb of Scienceと指定することですべてのWoSCCプレーンテキストファイルを取り込みました。完全なカウント方式が用いられました。共著者ネットワークについては、国・地域・機関で最低出版閾値が5、著者に対して3に設定されました。

機関レベルの分析では、ネットワーク構築前に機関名を手動で確認し、WoSCCの所属記録に基づいて調和させました。各機関の引用数は、取得したデータセット内でその機関に帰属されるWoSCC Times Cited論文の総数として定義されました。VOSviewerで生成された省略されたノードラベルは、対応する完全な機関名とさらに照合され、曖昧さを避けました。国・地域分析にはWoSCCの国・地域住所フィールドが使用されました。国名や地域名は綴りの変種や略語のために手動で調和されました。イングランド、スコットランド、ウェールズ、北アイルランドはイギリスに統合され、中華人民共和国は中国と短縮されました。中国本土は中国として報告され、香港特別行政区(Hong Kong SAR)、マカオ特別行政区、台湾はWoSCCによって別々にインデックスされた場合、別個の地域として保持されました。国・地域レベルのネットワーク解析のための事後統合は行われていません。キーワード共現解析では、解析ユニットがWoSCC記録から抽出したキーワードの作成に設定され、最小出現閾値は5に設定されました。この閾値で89キーワードが基準を満たしました。ネットワーク生成以前は、著者キーワードリストで特定された同義語や略語は手動で標準化されていました。例えば、DNや活性酸素種の略称が正式な用語に変換されました。ジャーナルの共同引用分析では、引用源を分析単位として用い、53誌の解釈可能なネットワークを維持するために引用閾値を適用しました。レイアウトはLinLog/モジュール性に設定され、アトラクションは2、反発は-1に設定されていました。ノードサイズは、特定の分析に応じた論文数、引用頻度、キーワード出現、または共引用の強さによって重み付けされました。すべてのネットワーク生成手順は、第一著者と第二著者が同じデータセットとパラメータ設定を用いて独立して2回実施し、結果の安定性を検証しました。顕著な不一致がある場合は、再生データとパラメータ設定を再確認してから再解析しました。

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結果

年間の論文動向とデータセットレベルの引用可視性

2016年から2025年にかけて、DNにおけるミトコンドリア研究に関する年間論文数は63件から239件に増加しました。固定データセットの年間Times Citedカウントは、2016年の49件から2025年には12,516件に増加しました。この指標は、年間の出版物コホートや分野全体の引用数ではなく、各暦年に含まれるすべての記録で受け取った引用数を表しています。この引用数指標は固定データセット全体を対象に計算されたため、年間引用数は出版年数、累積露出期間、含まれる記録間の引用ウィンドウの不均等さに影響されます。したがって、図1の上昇引用曲線は、研究影響力が時間とともに増加しているという直接的な証拠ではなく、データセットレベルの引用可視性として解釈すべきです。2022年から2025年の間に754件の論文が記録され、

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ディスカッション

本書誌計量学研究は、2016年から2025年までのDNにおけるミトコンドリア研究のグローバルな研究状況とテーマ的進化を体系的に概観します。結果は、この分野の研究活動が過去10年間、特に2021年以降に増加していることを示しています。この期間中、研究の焦点は酸化ストレスやミトコンドリア機能障害から徐々にミトコンドリアの品質管理、代謝適応、調節された細胞死、細胞小器官の相互作用、そして翻訳指向の治療的探求へと拡大しました。これらの傾向は、DNにおけるミトコンドリア研究がミトコンドリア損傷の記述的特徴付けから、よりメカニズム志向で統合的な研究へと移行していることを示唆しています。

国や地域、機関間で論文発表量と引用に基づく可視性の間に顕著な差異が観察されましたが、この傾向は単に研究量と研究の質の対比として解釈すべきではありません。中国からの論文の急増は、糖尿病や慢性腎臓病の国民的負担の増加、生物医学研究への継続的な投資、大学院研修や大学ベースの研究プラットフォームの拡大、腎臓学研究における公開トランスクリプトミクスおよび...

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開示事項

著者たちは利益相反を一切認めていない。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
Web of Science Core CollectionClarivatehttps://www.webofscience.com/Not applicable
VOSviewerLeiden Universityhttps://www.vosviewer.com/1.6.19
CiteSpaceDrexel Universityhttps://citespace.podia.com/6.4.R1
Scimago GraphicaScimago Laboratoryhttps://www.scimagographica.org/1.0.25
WPS ExcelKingsoft Corporationhttps://www.wps.com/2023
GraphPad PrismGraphPad Softwarehttps://www.graphpad.com/10.1
Journal Citation ReportsClarivatehttps://jcr.clarivate.com/Not applicable
Medical Subject Headings databaseNational Library of Medicinehttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/mesh/Not applicable

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