新热点 - 毒物兴奋效应，在医学领域的研究热点和未来趋势

毒物兴奋效应（Hormesis）是生物学中一个古老而重要的概念，它描述了生物体在面对低剂量压力源时表现出的积极适应性反应，而在更高剂量时则可能产生抑制或毒性效应。这一现象在多种生物体和不同应激源中普遍存在，对理解生物体如何在不断变化的环境中生存和繁衍具有重要意义【1】。

随着科学技术的发展，特别是分子生物学和基因组学的进步，对毒物兴奋效应的认识逐渐深入。研究表明，毒物兴奋效应可能涉及多种细胞信号传导途径，如NF-κB、MAPK、AMPK、mTOR等，这些途径在调节细胞的抗氧化能力、抗炎反应、细胞衰老以及衰老表型的形成中发挥关键作用。因此，毒物兴奋效应在延缓衰老、提高生物体适应性和抵御疾病方面具有潜在的应用价值。

然而，毒物兴奋效应的研究领域仍然存在许多未解之谜，包括其分子机制、在不同生物体和疾病中的普遍性以及如何最有效地利用毒物兴奋效应来促进健康和治疗疾病。此外，随着全球人口老龄化的加剧，寻找有效延缓衰老和治疗老年相关疾病的策略变得尤为迫切。

2024年5月15日，Yantong Wan 等在国际著名期刊 NPJ Aging上发表了题为 Current advances and future trends of hormesis in disease 的文献计量分析论文【2】，结果显示：

• 毒物兴奋效应研究领域越来越受关注，出版物数量逐年稳步增加；美国在出版物和引用次数上均处于领先地位，中国紧随其后；

• 研究热点主要集中在毒物兴奋效应、氧化应激、衰老和剂量反应等关键词；

• 高被引文献分析预测，未来的研究趋势可能集中在毒物兴奋效应与不同剂量下的压力或刺激之间的关系，以及毒物兴奋效应机制和应用的探索。

由此，本研究文献计量学方法对毒物兴奋效应在疾病防治中的发展趋势、热点领域、关键研究机构和作者进行了深入分析，旨在揭示该领域的研究现状和未来发展方向，为医生科学家开发新的预防和治疗策略提供科学依据。

主要结果

🔷  出版物和引用趋势：

自21世纪初以来，毒物兴奋效应领域的出版物数量呈稳步增长趋势，2008年和2020年出现了显著的出版物数量激增。2022年是迄今为止出版物数量最高的年份。折线图展示了从2000年到2023年相关研究文章的年均引用频率。2018年至2021年间增长尤为显著，到2021年达到最高点，年度引用次数达到13,196次。

图1. 年度发表量和年均引用次数组合图

🔷  国家/地区和机构分布：

毒物兴奋效应研究领域发表文章数量最多的前10个国家/地区，美国以894篇高居榜首，其次是中国（653篇）、意大利（236篇）、德国（201篇）。美国不仅在发文数量上遥遥领先，其43,321次的总引用次数也几乎是中国11,645次的四倍，显示了其在该领域的显著影响力。在机构分析中，美国马萨诸塞大学以226篇文章和14,718次引用次数位居首位，表明其在毒物兴奋效应研究中的重要地位。

下图展示了毒物兴奋效应研究领域中各国的紧密合作关系，尤其是中美和美意之间的合作最为频繁。这些合作关系有助于推动毒物兴奋效应研究的发展，并带来互利效应。利用VOSviewer揭示了全球毒物兴奋效应研究的分布情况，并识别了研究机构间的潜在合作机会。研究机构被划分为八个联系紧密的集群，其中马萨诸塞大学和卡塔尼亚大学作为领先的出版和引用量机构，展现出了强大的合作关系。中国机构中，中国科学院和同济大学之间的引用关系较为紧密。同时，也有一些机构如塞梅尔维斯大学、牛津大学、佩鲁贾大学、吉森大学、香港城市大学和德克萨斯农工大学等，与外界联系较少，显示出相对独立性。

图2. 国家/地区及机构合作网络图

🔷  作者和共同引用作者分析：

研究者按出版物数量、共同引用频率、所属机构和总链接强度总结出了该领域排名Top10的作者。

马萨诸塞大学的 Calabrese, Edward J. 以224篇论文的发表量和高被引频次成为最具影响力的学者。南京信息工程大学的 Agathokleous, Evgenios 和卡塔尼亚大学的 Calabrese, Vittorio 分别以74篇和56篇论文位列其后。同时，Calabrese, Edward J. 在作者合作网络中占据核心地位，与领域内其他重要研究者如 Rual Narciso C. Guedes 和 G. Christopher Cutler 等有紧密合作。

共被引分析显示，领域内研究集中在毒物兴奋效应的机制、长寿应用、毒理学、辐射效应以及环境科学等方面。M. Randic 提出的 Randić Index 在毒理学领域有广泛应用，其所在的研究集群可能与毒物兴奋效应的相关领域密切相关。

图3. 合作作者和共被引作者的合作网络

🔷  期刊分布：

可视化分析根据已发表文章和共同引用模式，研究了毒物兴奋效应研究领域活跃且具有影响力的期刊。

Dose-Response 期刊以170篇发表量位居首位，其后是 Human and Experimental Toxicology 和 Science of the Total Environment 。该领域的前10名期刊中有6家被 JCR2022 评为 Q1级别，且6家期刊影响因子超过5，显示了它们在学术界的重要地位和影响力。这些期刊的引用次数平均达2000次，反映了毒物兴奋效应研究的广泛认可和跨学科的吸引力。特别是，PNAS、Nature 和 Science 等顶级跨学科期刊的高引用率，表明毒物兴奋效应的多领域应用潜力正受到研究者的高度关注。

VOSviewer生成的可视化图谱进一步揭示了期刊间的合作关系和研究焦点，将期刊分为毒理学、代谢与衰老、环境科学、细胞生物学等五个类别，突出了毒物兴奋效应研究的跨学科特性和学术网络的复杂性。

此外，期刊双重映射叠加图展示了学术期刊的分布、引用模式的演变以及研究重点的变化，揭示了毒物兴奋效应研究领域内学术出版物和引用模式的动态发展。引用期刊主要涉及分子生物学、免疫学等领域，而被引用期刊则涵盖了分子生物学、遗传学、环境科学等广泛领域，体现了毒物兴奋效应研究的深度和广度。

图4. 与毒物兴奋效应相关的学术期刊分析

🔷  关键词分析：

关键词分析揭示了毒物兴奋效应研究领域的核心主题和趋势。"毒物兴奋效应（hormesis，1485）" 、 "氧化应激（oxidative stress，200）" 、 "衰老（aging，185）" 和 "剂量反应（dose-response，150）" 是出现频率最高的关键词，指示了该领域的研究重点。

通过VOSviewer分析，关键词被归类为8个紧密相关的集群，显示了研究内容之间的合作和联系。近年来，"biphasic dose-response"、"inflammation"、 "neurodegeneration" 和 "sublethal effect" 等关键词成为研究热点。尽管 "aging" 和 "adaptive response" 等关键词已有一定研究基础，但它们依然是当前研究的焦点。此外，"mitohormesis"等较小集群的关键词显示出紧密的联系和较高的研究价值。时间演变的桑基图和热度图表明，毒物兴奋效应研究正从毒性和剂量反应特征转向氧化应激、亚致死效应以及与衰老和神经退行性疾病的关联。

PCA和随机森林方法分析显示， "inflammation" 、 "autophagy" 、 "antioxidant" 等关键词在过去五年中流行度上升，预示着研究趋势的转变。

图5. 与毒物兴奋效应研究相关的关键词共现分析图

图6. 关键词分析

🔷  高被引参考文献分析：

高被引文献分析揭示了毒物兴奋效应研究内极具影响力的研究作品，其中 “ROS Function in Redox Signaling and Oxidative Stress” 一文以2,357次引用位居榜首，强调了ROS在疾病缓解中的潜在作用。领域内重要作者如Calabrese E.J.和Ristow M.对hormesis的认识和发展做出了显著贡献。文献引用爆发分析指出，从2003年起，毒物兴奋效应研究经历了几次显著的引用增长，尤其是Calabrese E.J.在2017年发表的文章引发了大量关注。

通过CiteSpace分析，研究者们发现毒物兴奋效应研究的集群主要围绕剂量-反应关系，且随时间发展，研究重点从毒性研究转向了氧化应激、亚致死效应以及线粒体中的毒物兴奋效应，这些研究为延缓衰老和疾病治疗提供了新的视角。

图7. 高被引参考文献分析

编者按：

受益于大数据分析的发展，文献计量分析已经成为科研选题和基金结题、医生完成SCI指标、研究生如期毕业等的重要辅助工具。

尤其是CiteSpace 6.1.R2 Advanced、VOSviewer 1.6.18和R-bibliometrix等分析工具的发展，使得文献计量分析愈发容易操作。

本研究结果揭示：

A，关注度：

毒物兴奋效应领域自2000年以来经历了显著的快速发展，特别是在2008年和2014年。其中Calabrese E.J.等人的研究工作极大地推动了对毒物兴奋效应概念的系统化理解。

毒物兴奋效应也受到中国学者的关注，在论文发文量居第二位。

B，研究热点：

毒物兴奋效应研究的热点和前沿集中在氧化应激、衰老以及与剂量-反应关系上，特别是低剂量刺激和高剂量抑制的双相效应。

研究强调了从毒理学角度对毒物兴奋效应剂量-反应模型的精确理解的重要性，以及NOAEL在划分适应性和毒性反应中的关键作用。

C，进一步研究：

毒物兴奋效应在环境科学中的应用表明，它可以将环境污染物的生态毒性转化为生物调节器，通过激活植物防御机制和增强环境适应性来改善生态系统。在分子生物学和医学领域，毒物兴奋效应通过调节细胞应激反应和信号通路，如NRF2和NF-κB，增强了细胞的抗氧化能力和压力防御状态，为衰老和神经退行性疾病提供了新的研究视角和治疗策略。

D，临床转化：

毒物兴奋效应在临床实践中的应用前景广阔，包括心血管疾病、肿瘤治疗和感染性疾病等，通过预处理和后处理措施诱导毒物兴奋效应，可以增强身体对疾病的抵抗力和适应性。

图8. 研究热点分析

图9. 毒物兴奋效应在环境科学、生物学和医学领域中的联系与应用

E，科研启发：

人工智能及大数据分析的发展，正在改变科研方法，其中文献计量分析是重要的方法学；尤其是优化科研选题/结题、并尽快发表SCI论文方面具有特殊优势。

如果需要，你也可以做类似分析、并发表SCI论文论文。

美国Healsan咨询（HS）大数据分析项目组，从2021年起长期提供：

• 1）文献计量分析培训：三次课，手把手讲授从选题、到分析、以及撰写报告、ChatGPT辅助撰写SCI论文、投稿等细节。学员可以完成持续的多个项目分析和论文撰写。

• 2）文献计量分析服务：作者选题，HS做分析和出报告。

原文链接：

【1】Agathokleous, E., Kitao, M. & Calabrese, E. J. Hormesis: a compelling platform for sophisticated plant science. Trends Plant Sci. 24, 318–327 (2019)

【2】 https://doi.org/10.1038/s41514-024-00155-3