基于数据挖掘的维生素D与糖尿病研究热点与内容分析

安红红，徐静，李翀，3，马迎惠，宋凯琳，赵艳君

（1新疆医科大学护理学院，乌鲁木齐 830001；2新疆医科大学第一附属医院内分泌科，乌鲁木齐 830001；3长治医学院附属和济医院，山西长治 046011）

糖尿病是一组由多病因引起的以慢性高血糖为特征的代谢性疾病，我国2020年流行病学调查报告显示［1］，我国18岁及以上人群的糖尿病患病率达12.8%，已经成为全球糖尿病患者新增以及总数最多的国家，且全球糖尿病的患病率和死亡率逐年上升［2］。研究表明，长期高血糖以及机体糖代谢紊乱状态可累及大血管系统、神经系统从而造成多器官受损，使心、脑、肾、眼等多个组织器官受到损害，并形成一系列慢性并发症，导致器官功能缺陷或衰竭［3］，这些糖尿病并发症不仅会占用较多的医疗资源，还会给个人、家庭和社会带来沉重的经济负担。

维生素D是人体必需的一种脂溶性维生素，具有抗癌［4］、防治代谢综合征和自身免疫性疾病、改善心血管功能以及抗炎抗氧化等作用［5］。Dunlop等［6］研究提示，能够通过激活PPAR-δ通路从而有效地降低血浆胰岛素水平，增加机体对胰岛素的敏感度，从而安全有效地缓解糖尿病的病因—胰岛素抵抗。本研究旨在探究目前关于维生素D改善糖尿病患者糖脂代谢紊乱并发挥其降低血糖功能的相关文献的发展现状及未来的发展趋势，为今后防治糖尿病及其相关并发症提供理论依据。因此，本研究采用CiteSpace软件通过对中国知网和Web of Science的相关文献进行可视化分析，进而了解目前国内外维生素D与糖尿病防治之间的研究现状与热点，以期为糖尿病的防治和研究提供新的线索和依据。

1 研究数据与方法

1.1 数据来源

国内文献数据来源于CNKI数据库，采用高级检索，检索式为“SU=‘糖尿病’AND SU=（‘维生素D’+‘维生素D3’+‘骨化二醇’+‘骨化三醇’+‘钙化醇’）”。共检索到2522条文献记录，手动删除新闻报道、会议通知等信息摘录不全文献、无关文献记录和重复文献，最终以“Refwords”的文献格式导出2316篇有效文献，并以Download命名存档作为原始数据。国外文献数据在WOS核心合集数据库进行检索，采用高级检索，检索策略为“TS=（“diabetes” OR “diabete*”）AND TS=（“vitamin D” OR “vitamin D3” OR“ergocalciferols” OR “25 hydroxycholecalciferol” OR“cholecalciferol”）。共检索到5999条文献记录，选择文献类型为“article”、语种为“English”，进一步手动剔除新闻报道、无关文献和重复文献等，最终以全纪录与引用的参考文献的格式导出4055篇有效文献，并以文本文档的文件格式作为原始数据保存分析。合计共检索获取国内外文献6371篇，检索时间为建库至2022年4月12日。

1.2 研究方法

运用CiteSpace 5.8.R3软件进行文献可视化分析，将CNKI和WOS中的文献记录导入分析，绘制关键词、作者/机构共现图、时序突现图等内容图谱，设置时间节点为1年，设置阈值为LRF=3.0、LBY =5、e =1.0，关键词为top 50 per slice。

2 结果与分析

2.1 国内外发文量年份分布情况

由中英文文献发文量分布图可以看出，2009年之前，国外发文量远高于国内，但是从2009年开始国内发的发文量增加直至2020年已经将差距缩小至75篇。国内外文献发文量在近20年中虽稍有波动，但发文量均呈线性增长。自2013年后国内发文量较前出现显著上升，平均年发文量20篇；而国外发文量在2009年后增长幅度较前有明显增加，年发文量也保持在20篇左右 （图1、图2）。

图2 英文文献发文量分布与线性回归验证图

2.2 国内外作者发文量情况

国内发文作者共有804位，1149条连线（连线代表各作者间学术合作情况），网络密度为0.0036，其中阳琰发文量最多，共发表文章34篇。普赖斯定律计算得出国内高产作者阈值为12.733（M=0.749×1/2 Nmax，Nmax指最高产作者的发文数量），国内共有9位高产作者，总计发文量为145篇。中文发文作者形成以阳琰、李琪等为核心的研究团队，高产作者间形成学术合作体，主要研究内容是维生素D水平与糖尿病及其相关并发症，例如骨质疏松、肌少症、非酒精性脂肪肝等慢性代谢消耗性疾病的相关性研究。来自同一地区或同一单位的学者合作关系较为密切，但不同地域或不同专业研究领域的学者间则合作较少。国外发文作者共有770位，1352条连线，网络密度为0.0046，其中Pittas AG发文量最多，共发表文章24篇。国外高产作者阈值为8.988，国外共有17位高产作者，共计发文量为186篇。外文发文作者形成以Desoye G、Zawiejska A、Mathiesen ER等为核心的研究团队，部分各团队之间合作较为密切，但基本是同一地域间作者合作。国内外总体上作者合作的网络密度值均较低，各研究团队间尚未形成稳定、合作密切的研究关系 （表1、图3）。

表1 国内外高产作者排名及发文量（前6位）

图3 国内外作者分布情况

2.3 国内外机构发文量情况

国内文献发文机构共495个，发文量在4篇以上的有4个单位，其中遵义医学院附属医院内分泌科发文量最高，共计18篇，各机构间没有联系。国内研究机构主要以医院临床科室为主，研究机构较为单一，且分布区域多集中我国东部和南部发达地区。国外文献发文机构537个，机构间连线1128条，网络密度为0.0078，部分机构间联系较为密切，发文量在40篇以上的有8个单位，其中美国哈佛大学发文量最高，共计83篇。国外研究机构主要以高校和研究所为主，且多集中在美国、北欧、澳大利亚。由此可见，国内发文机构间的合作关系不及国外机构间的密切，未来不论是国内还是国外机构均需进一步增进联系 （表2、图4） 。

表2 国内外主要研究机构排名及发文量 （前5位）

2.4 国内外关键词情况

图5 显示，国内文献发文共生成592个关键词，1309条连线，网络密度为0.0075，分析发现，中文关键词主要关注内容是糖尿病与维生素D之间的发生机制、相关性及危险因素，维生素D水平对不同类型糖尿病的血糖、胰岛功能的影响，糖尿病患者、糖尿病合并骨质疏松患者的维生素D水平对骨密度、骨吸收的影响情况。关注疾病类型主要是2型糖尿病、妊娠期糖尿病和糖尿病并发症，关注人群主要是老年人、妊娠期妇女，血糖、血脂、骨代谢是研究者较为重视的观测指标。关键词聚类后主要是“#0维生素”“#1糖尿病”“#2维生素d”“#3骨密度”“#4骨化三醇”“#5相关性”“#6高血压”“#7胰岛素”“#8危险因素”等；国外文献发文共生成668个关键词，4068条连线，网络密度为0.0183，分析发现英文关键词主要集中在以下几方面：评估糖尿病患者维生素D缺乏的流行现况，糖尿病与维生素D之间的发病机制、危险因素，补充维生素D对不同类型糖尿病或糖尿病合并心血管等慢性疾病的血糖、血压、胰岛素抵抗等指标的影响，糖尿病合并骨质疏松患者的维生素D水平对骨密度等的影响情况。而国外关注疾病类型主要是1型糖尿病、2型糖尿病、妊娠期糖尿病、糖尿病前期，关注对象主要集中在儿童、青少年、妊娠期、绝经期妇女、大鼠，其中血糖、胰岛素抵抗、氧化应激、炎症因子是国外学者研究较多的指标。关键词聚类后主要包括：“#0胰岛素抵抗”“#1氧化应激”“#21型糖尿病”“#3骨质疏松”“#4慢性肾脏疾病”“#5妊娠糖尿病”“#6维生素d”“#7评估”等（表3、图5）。

表3 国内外关键词共现统计及中心度（前10位）

图5 国内外关键词共线图谱

2.5 关键词突现性分析

中文共生成14个突现词，2000 —2014年出现的突现词主要有基因、骨吸收、维生素、糖尿病、受体、大鼠、免疫调节等，说明该时期国内主要研究方向是探索维生素与糖尿病之间的作用机制，二者之间的相关研究还处于初级阶段，研究对象主要是患病人群与动物。2015 —2022年出现的突现词主要有骨化三醇、妊娠结局、血糖、母婴结局等，说明这时期研究学者研究重点主要侧重于机体内维生素D的水平与糖尿病之间的相关性和对血糖的影响、维生素D水平对妊娠期糖尿病的妊娠及母婴结局的影响，研究对象的变化可能是由于妊娠期糖尿病患者在妊娠期内体内维生素D的流失情况较严重，可能对妊娠和母婴结局有一定的影响。目前国内研究热点主要集中在探讨维生素D水平与糖尿病之间的相互联系、维生素D水平与各类型糖尿病及相关并发症之间血糖等指标的影响；英文共生成21个突现词，2005—2014年出现的突现词主要有“hypovitaminosis d” “bone mineral density” “mellitus” “type 1 diabete” “lipid peroxidation” “cod liver oil” “stage renal disease”等，说明国外该时期已经开始用鱼肝油等维生素D补充剂对维生素D缺乏的糖尿病患者进行补充并观测骨代谢、脂代谢等指标。此时期对1型糖尿病也较为关注，表明1型糖尿病患者处于生长发育阶段，且疾病会加快机体内维生素D的流失，需要重点关注维生素D水平与疾病的关系。2015 —2022年出现的突现词主要是“glycemic control” “glucose homeostasis” “impact” “mechanism”“gestational diabetes mellitus”等，此前国外研究学者着重探讨维生素D与糖尿病之间的作用机制以及对糖尿病血糖、葡萄糖稳态的影响。除此之外，与国内研究相似，国外研究较为关注维生素D对妊娠期糖尿病发生发展和妊娠结局的影响 （图6）。

图6 国内外突现关键词

3 讨论

随着全球老龄化不断的加剧，各国罹患糖尿病的人数呈持续上升的趋势，预计到2040年，全球20～79岁的糖尿病患者将达到近7亿人（10.9%）［7］。Zipiti等［8］的荟萃分析结果表明，进行维生素D补充可以有效降低1型糖尿病的发病率。一项对56 名妊娠糖尿病女性给予钙和维生素D的联合治疗发现，维生素D与钙的联合治疗组的空腹血糖、胰岛素抵抗显著降低［9］。

近几年的研究提示，维生素D不但能够治疗1型糖尿病，与2型糖尿病（T2DM）及其并发症的防治也有着密不可分的联系。陈宽林等［10］的研究也发现，对T2DM患者给予为期18个月的维生素D补充后，有利于改善患者胰岛素抵抗、胰岛素分泌、血脂代谢情况，抑制炎症反应及氧化应激作用。许多动物实验也证实，维生素D具有降低血糖、改善胰岛素敏感性的作用［11］。但是对于维生素D补充对于T2DM的影响研究结果并不一致，并且研究仅停留在一些动物实验或者小范围的临床对照实验，对于维生素D影响T2DM的机制也尚无明确的定论，对维生素D缺乏的患者补充维生素D的剂量、方法、持续时间、途径等也没有一个明确的标准，因此未来需要更多大规模、多中心的随机前瞻性对照实验进一步深入了解维生素D在T2DM中的作用及影响以及确定T2DM患者是否能从维生素D的干预中真正获益，为临床T2DM的预防和治疗提供新的方向。黄金华等［12］于2018年对北京市1800例T2DM的患者调查分析发现，维生素D水平充足的人数仅占研究总人数的6.61%，维生素D水平缺乏、严重缺乏者［25羟基维生素D（25（OH）D） ＜20 ng/mL］占总人数 66.01%，这与一项随访29年的前瞻性队列研究的结果［13］类似。另外，Song等［14］对25（OH）D水平和T2DM之间相关性的一项荟萃分析表明，21项前瞻性队列研究、4996例T2DM患者和76220例非糖尿病患者，经回归分析后显示，25（OH）D水平每升高10 nmol/L，T2DM的患病风险就可降低4%，而且25（OH）D水平与T2DM的患病风险呈负相关。

虽然目前国内外研究者对于维生素D与糖尿病防治作用的机制研究尚未得出明确结论，但学者普遍认同，维生素D可以通过存在于胰岛β细胞上的维生素D受体结合来刺激机体增加对胰岛素的分泌、降低胰岛素的敏感性以及改善胰岛素抵抗［15-16］。另外，维生素D可以通过巨噬细胞、单核细胞等来发挥抵抗炎症因子的作用，以及通过增强抗氧化能力或调整一氧化氮合酶（iNOS）蛋白的表达来减少体内的氧化应激水平［17-18］。对于维生素D和糖尿病防治的其他作用机制，未来仍需要国内外研究学者一起努力，进一步探究可能存在的机制和联系。

近年来研究发现，维生素D缺乏或不足已经成为糖尿病的一个可能的危险因素，而随着研究的深入发现，由于种族、性别等的差异使得国内外对维生素D缺乏或不足的界值存在不同意见。虽然大多数研究普遍认为，维生素D与糖尿病关系密切，补充维生素D对糖尿病患者的胰岛素抵抗、糖化血红蛋白、β细胞功能等有益，但是由于研究的样本量不同、维生素D补充剂的种类、剂量以及疾病的病程、诊断标准不同等原因存在不一致的结果。因此需要更多结合本国具体情况的临床随机对照试验和动物实验去证实是否有必要补充维生素D来辅助降血糖以及补充维生素D是否有利于血糖稳态，为今后糖尿病的治疗提供更多的思路与数据支撑。

4 结论

综上所述，2000—2022年国内外的总体呈上升趋势，研究机构主要集中在医院和医学类院校，但各科研机构之间联系并不紧密。同区域高产作者之间形成较为稳定的团队，但是不同地域的作者之间合作不多，建议各国科研机构及各区域作者之间加强合作，使研究结果更具普适性。与国外相比，我国维生素D与糖尿病之间的临床试验不多甚至处于初级阶段，研究对象也有一定的差异。今后应结合我国实际情况进一步探索维生素D与糖尿病之间的作用机制及维生素D补充对各类型糖尿病的骨代谢、糖脂代谢等的作用效果。另外大多数糖尿病患者会合并高血压、冠心病等慢性疾病，可以探索维生素D与糖尿病合并慢性病之间的关系，为今后多种慢性病共病管理与防治提供进一步的参考。