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铁死亡研究大数据分析:基金研究热点,由肿瘤研究转向多种疾病的突破口。这是开启自己研究的最佳方式!

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2022-02-24      

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导言:
国自然基金撰写正酣,群友发来信息,希望解读“铁死亡”相关的研究大数据分析。
铁死亡研究确实备受重视。

美国NIH基金资助的“铁死亡(Ferroptosis)”研究项目中,2014年仅有1项,2021年就达到了76项!


美国NIH基金资助的“铁死亡(Ferroptosis)”研究项目中,2014年仅有1项,2021年就达到了76项!


为什么铁死亡研究受到如此多的关注?

来源:最经典论文。Cell. 2012; 149(5): 1060–1072.



铁死亡(Ferroptosis)是一种铁依赖性的,区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的细胞程序性死亡方式;其主要标志是:铁的积累和细胞膜中发生不受限制的“磷脂过氧化”,过氧化产物破坏膜的完整性,从而诱导了细胞死亡。

磷脂过氧化的机制。Nat Rev Mol Cell Biol. 2021;22(4):266-282


铁死亡的主要机制是:GPX4、FSP1的失效引起的氧化损伤;氧化损伤过程由铁介导,铁在全过程中的具体作用尚不明确。(PMID: 33495651,PMID: 31634899,PMID: 22632970,PMID: 33514910,PMID: 33217331)
正常情况下,谷胱甘肽过氧化物酶(GPX4)、死亡抑制蛋白1(FSP1)作为直接或间接修复膜脂的还原酶,会抑制膜脂上脂质活性氧(reactive oxygenspecies, ROS)的积累,抑制过氧化反应并阻止铁死亡,从而维护细胞健康;当GPX4、FSP1失效时,造成膜脂上脂质ROS的积累,导致细胞铁死亡。


Cell Metab. 2020 Dec 1;32(6):920-937


铁死亡的具体发生过程与细胞的病理生理条件有关,所以在不同的细胞中,铁死亡的具体形式可能完全不同。

肿瘤细胞为了满足生长需要,与普通细胞相比对铁的需求更高;这种对铁的依赖使得肿瘤细胞更容易发生铁催化的坏死。
即,从治疗角度,可以通过促进铁死亡,清除有害的癌细胞、病毒感染的细胞等;或者抑制铁死亡,以保护健康细胞。
是否能够做到高选择性,则是目前研究面临的关键问题。

除肿瘤外,铁死亡还涉及神经退行性疾病(阿尔茨海默氏症、帕金森、亨廷顿病、ALS、MS、共济失调等),慢性阻塞性肺疾病,药物副作用引发的肺纤维化、心肌病、急性肾损伤,心血管疾病,男性不育症,肠炎,抗病毒免疫反应和缺血-再灌注损伤等疾病、病理过程,因而被认为是治疗多种重大疾病的突破口。


自从2012年首次提出“铁死亡”概念,铁死亡研究一直以来都是顶级期刊、基金资助、临床研究、药物研发上市的多重热点

铁死亡研究成果19.9%发表在影响因子9+期刊,3.2%发表在24分以上期刊;并且最近几年的论文发表数量增速堪比火箭。绝对是万众瞩目的热点。

(铁死亡研究发表的期刊分布及时间分布)


为了解目前在铁死亡领域的研究进展,我们对发表的论文做了全面解读,以找到这方面的研究热点、及哪些期刊喜欢铁死亡研究,目前最活跃的研究机构、最有影响力研究人员、最重要的研究论文等。

检索数据库:Medline
检索工具:文献鸟/PubMed
检索时间:February 21, 2022
检索及分析机构:Healsan Consulting LLC(美国恒祥咨询); Stork(文献鸟)

一,铁死亡研究论文大数据分析
铁死亡研究论文发表的
时间和国家分布


全球已经在铁死亡领域发表了3,390篇Medline收录的文献;文献鸟则检索到3,377篇,对其中的3,367篇进行分析。


时间分布显示,可以看到针对铁死亡的研究论文数量,2018年仅有181篇,2021年为1,583篇。
国家分布可以看到,中国发表的研究论文数量为1,937篇,占57.5%,位居第一;美国发表的文章数占18.5%,排在第二位;
德国、日本和意大利分列第三到五位。

(SCI论文的时间和国家分布)

学术机构排名


中南大学、浙江大学、哥伦比亚大学、广州医科大学、南方医科大学在大学为单位的论文发表排名中居前五名。


湘雅医院、武汉大学人民医院、德克萨斯大学MD安德森癌症中心、华西医院、中南大学湘雅二医院是发表论文最多的前五所医院。


(全球发表论文的机构排名)



研究热点基因和相关疾病


如下图所示,显示GPX4、ACSL4、MTOR、STAT3、BAP1等是铁死亡研究中最受关注的基因。

乳腺癌,肺癌、大肠癌、胃癌和前列腺癌等是铁死亡研究中最关注的疾病。


(铁死亡研究相关的基因和疾病) 


铁死亡研究
的关键词


包括癌症、损伤、治疗、标记物和疾病等。




哪些期刊喜欢铁死亡研究?


可以看到发表铁死亡相关研究最多的五个杂志是Front Cell Dev Biol (IF=6.7)、 Free Radic Biol Med (IF=7.4)、 Cell Death Dis (IF=8.5)、 Biochem Biophys Res Commun (IF=3.6)、 Oxid Med Cell Longev (IF=6.5)等。


(发表论文的杂志分布)



最有影响力学者及其关系网。


(学术大咖及其关系网。)



国际铁死亡研究论文中
最有影响力的学者。


其中德克萨斯大学西南医学中心的Tang, Daolin;Helmholtz Zentrum München(德国)的Stockwell, Brent R;纪念斯隆-凯特琳癌症中心的Jiang, Xuejun;德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心的Gan, Boyi;University Hospital Carl Gustav Carus at the Technische Universität Dresden(德国)的Linkermann, Andreas;广州医科大学的Chen, Xin;斯坦福大学的Dixon, Scott J;德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心的Gu, Wei;哥伦比亚大学的Gu, Wei;Ghent University(比利时)的Vanden Berghe, Tom;等在铁死亡研究领域最为活跃。



二,铁死亡研究领域
的经典论文


除了发表论文的数量和研究者论文影响力之外(数量+质量),单篇论文被引用次数是评价其学术影响力的重要指标。
所以我们通过大数据分析找到高引用论文,即领域内的经典论文。
从下图可以看出铁死亡研究领域论文的爆发,及经典论文的分布。


高引用文章大多是该领域的经典文章,适合于在撰写立题依据或者综述时引用。



如果我们只看最近发表的重要论文时,可以看到2021、2022年新发表的论文中,主要涉及研究铁死亡与疾病、药物作用的机制研究、基础医学技术,涉及的疾病主要为肿瘤的研究:肝细胞癌、黑色素瘤、胰腺癌等,涉及的治疗方法包括放化疗射的敏感性、耐药性等;涉及到的研究重点包括:线粒体、自噬、膜损伤、MTOR和GPX4信号之间的相互作用、APR-246、PKCβⅡ、DHODH、p53、CD4+T细胞、CD8+T细胞等




三,如何开启自己的
铁死亡研究


看了前面内容,您已经深信不疑的是:铁死亡研究很值得做。尤其是研究生选题,可能这是一辈子课题的好起点。
 
问题是:如何开始呢?
最简单的方法:从模仿,到超越。

基础研究学者:
比如哥伦比亚大学的的Stockwell, Brent R。

临床科学家:

比如在德克萨斯大学西南医学中心任职的华人外科医生学者Tang, Daolin,主要致力于肿瘤,尤其是胰腺肿瘤的研究,发表的系列研究论文,机制结合临床研究,由浅入深。



做转化,

则可以参照Ghent University(比利时)的Vanden Berghe, Tom,致力于化合物的机制研究开发到临床应用探索。



而最容易的切入点还是经典一套:A因子/蛋白通过B信号通路途径调控了(抑制/增强)铁死亡从而抑制/增强了C疾病/细胞的D功能。

如南方医科大学的Yifei Wang的这篇文章标题的描述。



如果我们看美国目前在研基金的题目,同样一目了然。



小结:

通过针对铁死亡论文的大数据分析,我们可以快速了解该领域研究的总体势态、研究热点、重要机构、突出学者、经典论文及这些论文发表的期刊分布。
1)铁死亡研究,目前是医生科学家非常好的切入时机。一方面,已经清楚了一部分铁死亡的机制;另一方面,目前针对铁死亡在不同疾病中的干预效果研究还远远不够。
2)针对铁死亡研究,目前发表了3,390篇Medline论文,且论文数量快速增长。且有非常高的比例发表在高质量期刊上。中国、美国、德国、日本和意大利在铁死亡研究中处于领先。
3)铁死亡研究发文最多期刊是Front Cell Dev Biol (IF=6.7)、 Free Radic Biol Med (IF=7.4)、 Cell Death Dis (IF=8.5)、 Biochem Biophys Res Commun (IF=3.6)、 Oxid Med Cell Longev (IF=6.5)等。有19.9%的研究发表在影响因子大于9分的期刊,3.8%发表在24分以上期刊。
4)铁死亡研究领域广泛,除了癌症,在感染性疾病、免疫和代谢相关疾病等领域都有研究。
5)针对铁死亡研究最有影响力的论文,已经由机制探索、细胞和动物实验,转向临床转化和研发。



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