生长因子促进膝软骨再生：研究热点的文献计量学分析

doi:10.12307/2025.788

中国组织工程研究 ›› 2025, Vol. 29 ›› Issue (29): 6351-6359.doi: 10.12307/2025.788

• 组织工程相关大数据分析 Big data analysis in tissue engineering • 上一篇下一篇

生长因子促进膝软骨再生：研究热点的文献计量学分析

柳剑，刘庆，黄野，曹光磊，刘源，宋卿鹏

首都医科大学附属北京积水潭医院保膝外科，北京市 102208

收稿日期:2024-10-16 接受日期:2024-11-13 出版日期:2025-10-18 发布日期:2025-03-10
通讯作者: 黄野，医学硕士，主任医师，北京积水潭医院保膝外科，北京市 102208
作者简介:柳剑，男，1979年生，北京市人，汉族，2008年北京大学毕业，博士，副主任医师，主要从事膝骨关节炎的阶梯治疗研究。并列第一作者：刘庆，男，1977年生，北京市人，汉族，2000年北京大学医学部临床医学专业毕业，医学博士，副主任医师，主要从事膝关节退行性病变及关节重建外科疾病的研究。

Growth factors promote knee cartilage regeneration: a bibliometric analysis of research hotspots

Liu Jian, Liu Qing, Huang Ye, Cao Guanglei, Liu Yuan, Song Qingpeng

Department of knee preservation surgery, Beijing Jishuitan Hospital Affiliated to Capital Medical University, Beijing 102208, China

Received:2024-10-16 Accepted:2024-11-13 Online:2025-10-18 Published:2025-03-10
Contact: Huang Ye, MS, Chief physician, Department of Knee preservation Surgery, Beijing Jishuitan Hospital Affiliated to Capital Medical University, Beijing 102208, China
About author:Liu Jian, MD, Associate chief physician, Department of Knee preservation Surgery, Beijing Jishuitan Hospital Affiliated to Capital Medical University, Beijing 102208, China Liu Qing, MD, Associate chief physician, Department of Knee preservation Surgery, Beijing Jishuitan Hospital Affiliated to Capital Medical University, Beijing 102208, China Liu Jian and Liu Qing contributed equally to this article.

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
生长因子：是一类具有刺激细胞生长活性的细胞因子，通常是一系列通过与特异的、高亲和性的细胞膜受体结合，从而调节细胞生长、分裂及分化等多种生物学效应的多肽类物质。生长因子在细胞的正常生长、发育及损伤修复过程中起着至关重要的作用。
膝关节软骨再生：是指在膝关节软骨损伤或退化的情况下，采用一定的医疗技术或生物治疗方法，刺激或促进软骨细胞的再生和修复，以恢复关节软骨的结构和功能的过程，此过程涉及软骨组织的重建，包括软骨细胞的增殖、分化及细胞外基质的合成。

背景：膝软骨缺损导致的接触面积减小、边缘负荷和邻近区域软骨的应力增加，被认为容易使该组织发生退行性变化，可发展为膝骨关节炎。生长因子被认为是促进损伤软骨愈合和延缓退化性关节炎进展的治疗方法。
目的：采用文献计量学方法分析生长因子促进膝软骨再生研究的热点和前景。
方法：由第一作者检索Web of Science核心集数据库中与生长因子促进膝软骨再生研究相关的文献321篇，采用VOSviewer 1.6.19软件对文献的发文量、国家、机构、关键词及文献被引情况进行分析，剖析研究热点。
结果与结论：①从2000-2024年，生长因子促进膝软骨再生领域的年度发文量总体呈上升趋势，其中2021年发文量最高。美国哈佛大学发文量最高。②关键词分析显示，生长因子、软骨、软骨修复、富血小板血浆及软骨再生等关键词频次较高。此外，关键词共现网络图显示，生长因子与软骨修复、软骨再生等关键词联系紧密，说明生长因子在软骨再生领域的研究具有重要地位。③文献被引情况分析结果显示，将富血小板血浆与肌肉来源干细胞结合使用，可能为骨关节炎患者提供一种新的有效治疗策略，可通过促进干细胞增殖和软骨形成来加深对软骨修复机制的理解。成纤维细胞生长因子2、成纤维细胞生长因子18、胰岛素生长因子1在软骨修复中扮演关键角色，能够促进软骨细胞增殖和基质合成，尤其是成纤维细胞生长因子18可以促进受损软骨的修复，从而缓解患者的疼痛和功能障碍，未来值得进一步深入研究。最新的研究开发了一种新型生长因子递送系统(PODS)，能够持续释放骨形态发生蛋白2，7等生长因子，显著促进软骨细胞增殖和软骨修复，此系统为治疗骨关节炎提供了新的视角和潜在疗法。④因此，骨形态发生蛋白2，7，胰岛素生长因子1和重组人成纤维细胞生长因子18是很有前景的促进软骨再生的生长因子疗法，未来需要进一步深入研究生长因子的作用机制、优化治疗策略，并加强长期疗效和安全性的评估。
https://orcid.org/0000-0001-6276-2615(柳剑)；https://orcid.org/0000-0002-3339-6465(刘庆)；
https://orcid.org/0000-0003-3336-0785(黄野)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 生长因子, 软骨, 软骨再生, 膝, 骨形态发生蛋白, 胰岛素生长因子, 成纤维细胞生长因子, 文献计量学, 文献可视化

Abstract: BACKGROUND: The reduction of contact area, edge load, and stress increase of adjacent cartilage caused by knee cartilage defect are considered to easily cause degenerative changes in this tissue, which may develop into knee osteoarthritis. Growth factors are considered to be a treatment method to promote the healing of damaged cartilage and delay the progression of degenerative arthritis.
OBJECTIVE: To analyze the hotspots and prospects of growth factor-promoted knee cartilage regeneration research by bibliometric methods.
METHODS: The first author retrieved 321 articles related to growth factor-promoted knee cartilage regeneration research from the Web of Science core set database. VOSviewer 1.6.19 software was used to analyze the publication volume, country, institution, keyword, and literature citation status of the articles, and investigate the research hotspots.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) From 2000 to 2024, the annual number of publications in the field of growth factor-promoted knee cartilage regeneration showed an overall upward trend, with the highest number of publications in 2021. Harvard University in the United States published the most papers. (2) Keyword analysis showed that the frequency of keywords such as growth factor, cartilage, cartilage repair, platelet-rich plasma, and cartilage regeneration was high. In addition, the keyword co-occurrence network diagram showed that growth factor was closely related to keywords such as cartilage repair and cartilage regeneration, indicating that growth factor research plays an important role in the field of cartilage regeneration. (3) The results of literature citation analysis showed that the combination of platelet-rich plasma and muscle-derived stem cells may provide a new and effective treatment strategy for patients with osteoarthritis, which can deepen the understanding of cartilage repair mechanisms by promoting stem cell proliferation and cartilage formation. Fibroblast growth factor 2, fibroblast growth factor 18, and insulin growth factor 1 play a key role in cartilage repair and can promote chondrocyte proliferation and matrix synthesis. In particular, fibroblast growth factor 18 can promote the repair of damaged cartilage, thereby alleviating patients’ pain and dysfunction, which deserves further in-depth study in the future. The latest research has developed a new Polyhedrin Delivery System (PODS) that can continuously release growth factors such as bone morphogenetic protein 2 and 7, significantly promoting chondrocyte proliferation and cartilage repair. This system provides a new perspective and potential therapy for the treatment of osteoarthritis. (4) Therefore, bone morphogenetic protein 2, 7, insulin growth factor 1, and recombinant human fibroblast growth factor 18 are promising growth factor therapies for promoting cartilage regeneration. In the future, further in-depth research on the mechanism of action of growth factors, optimization of treatment strategies, and strengthening of long-term efficacy and safety evaluation are needed.

Key words: growth factor, cartilage, cartilage regeneration, knee, bone morphogenetic protein, insulin growth factor, fibroblast growth factor, bibliometrics, literature visualization

中图分类号:

柳剑, 刘庆, 黄野, 曹光磊, 刘源, 宋卿鹏. 生长因子促进膝软骨再生：研究热点的文献计量学分析[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(29): 6351-6359.

Liu Jian, Liu Qing, Huang Ye, Cao Guanglei, Liu Yuan, Song Qingpeng. Growth factors promote knee cartilage regeneration: a bibliometric analysis of research hotspots[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2025, 29(29): 6351-6359.

图/表（结果） 9

2.1 年度发文量分析从2000-2024年，该领域的年度发文量总体趋势不断增加，其中2021年发文量最高(33篇)，见图1。
2.2 国家/地区分析该领域发文量最高的3个国家为美国81篇，中国52篇，日本39篇，见图2。
2.3 机构分析该领域发文量最高的3个机构为哈佛大学12篇，匹兹堡大学11篇，宾夕法尼亚州联邦高等教育系统PCSHE 11篇，均为美国机构，中国台湾大学8篇和四川大学7篇分别位于第7，10位，见图3。
2.4 期刊分析该领域发文量最高的前3个期刊为《AMERICAN JOURNAL OF SPORTS MEDICINE》17篇，《CARTILAGE》15篇，《TISSUE ENGINEERING PART A》13篇，见图4。
2.5 关键词分析采用VOSveiwer 1.6.19软件绘制关键词可视化图谱。关键词频次最高的前5个关键词为骨关节炎、软骨、软骨修复、富血小板血浆、软骨再生，见表2。用关键词频次≥10次的关键词构建可视化图谱，见图5，图中可见关键词聚类分4类：聚类1：软骨再生，软骨细胞，软骨生成，间充质干细胞，骨软骨缺损(关注细胞疗法促进软骨再生)；聚类2：生长因子，膝关节，膝骨关节炎，富血小板血浆，干细胞(关注生长因子疗法治疗膝骨关节炎)；聚类3：软骨，软骨修复，支架，组织工程(关注软骨组织工程)；聚类4：关节软骨，

骨关节炎，再生(关注关节软骨的再生)。
2.6 高被引文献分析该领域被引频次最高的文献为PATEL等[14]在2013年发表的临床研究“富血小板血浆治疗膝骨关节炎比安慰剂更有效：一项前瞻性双盲随机试验”，被引496次；其次是MOORE等[15]在2005年发表的基础研究“成纤维细胞生长因子18 在大鼠损伤诱导的骨关节炎模型中刺激软骨生成和软骨修复”，被引247次；被引次数排名第3位的是VAN BEUNINGEN等[16]与1998年发表的基础研究“局部应用骨形态发生蛋白2或转化生长因子β1对关节软骨组成和骨赘形成的不同影响”，被引232篇；以上3篇文章是该领域影响力最高的3篇文章。
表3中的高被引文献TOP10的热点体现了生长因子在软骨再生领域的多个关键问题，包括生长因子的选择、作用机制、与干细胞治疗的结合、给药方式、临床应用以及特定生长因子的应用[14-23]。
2.7 成纤维细胞因子的热点归纳在321篇文献中，关于成纤维细胞因子与软骨再生的研究原著文献有18篇[15，22，24-39]，被引次数最高的是上述表3提到的Moore[15](2005)的文章，被引247次；所涉及的因子主要包括成纤维细胞生长因子2，18，见表4。
表4表明，成纤维细胞生长因子2及其相关生长因子在软骨修复中具有重要作用，可以通过刺激软骨新生和减少软骨降解来促进软骨修复，这些研究为开发新的软骨修复策略提供了重要的基础。这些研究热点的共同目标是通过深入理解和优化生长因子的作用机制和应用方式，开发出更有效、更安全的软骨修复治疗方法，以应对骨关节炎等疾病引起的软骨损伤问题。目前的成纤维细胞生长因子与软骨再生文章热点集中在以下10个方面：
2.8 最新文献研究热点分析作者检索了2021年1月至2024年9月的该领域文献，分析被引情况，列举了2021-2024年该领域高被引文章TOP10[40-49]，见表5。表5中各文献总结的研究热点的主要是研究者们通过深入理解和优化生长因子的作用机制和应用方式，开发出更有效、更安全的软骨修复治疗方法，以应对骨关节炎等疾病引起的软骨损伤问题。
2021-2024年该领域高被引文章TOP10关于生长因子促进膝软骨再生的研究热点，主要为LIU等[41] (2022)的miR-140-5p工程化细胞外囊泡疗法；LI等[43] (2021)使用了丝素蛋白水凝胶支架递送转化生长因子β1和骨形态发生蛋白2；WHITTY等[47] (2022)研究了多面体蛋白(生长因子)递送系统(polyhedrin delivery system，PODS)与骨形态发生蛋白2和骨形态发生蛋白7的应用效果。

参考文献

[1] XIE Y, ZINKLE A, CHEN L, et al. Fibroblast growth factor signalling in osteoarthritis and cartilage repair. Nat Rev Rheumatol. 2020;16(10):547-564.
[2] WEN C, XU L, XU X, et al. Insulin-like growth factor-1 in articular cartilage repair for osteoarthritis treatment. Arthritis Res Ther. 2021;23(1):277.
[3] SHAH SS, MITHOEFER K. Current applications of growth factors for knee cartilage repair and osteoarthritis treatment. Curr Rev Musculoskelet Med. 2020;13(6):641-650.
[4] PUJOL JP, CHADJICHRISTOS C, LEGENDRE F, et al. Interleukin-1 and transforming growth factor-beta 1 as crucial factors in osteoarthritic cartilage metabolism. Connect Tissue Res. 2008;49(3):293-297.
[5] VAN DEN BERG WB. The role of cytokines and growth factors in cartilage destruction in osteoarthritis and rheumatoid arthritis. Z Rheumatol. 1999;58(3):136-141.
[6] BOEHME KA, ROLAUFFS B. Onset and progression of human osteoarthritis-can growth factors, inflammatory cytokines, or differential mirna expression concomitantly induce proliferation, ECM degradation, and inflammation in articular cartilage? Int J Mol Sci. 2018;19(8):2282.
[7] MURATA M, YUDOH K, MASUKO K. The potential role of vascular endothelial growth factor (VEGF) in cartilage: how the angiogenic factor could be involved in the pathogenesis of osteoarthritis? Osteoarthritis Cartilage. 2008;16(3):279-286.
[8] 杨冠,杨晓. TGF-β超家族在软骨发生、发育和维持中的作用[J].遗传,2008, 30(8):953-959.
[9] 谢杨丽,黄俊兰,陈涵纲,等.成纤维细胞生长因子信号在骨损伤修复中的作用[J].生命科学,2020,32(3):239-244.
[10] 黄刚,任富川,冯程程,等.富血小板血浆在骨关节炎方面的全球研究特征及趋势:文献计量分析[J].四川生理科学杂志, 2023,45(9):1750-1756.
[11] VAN ECK NJ, WALTMAN L. Software survey: VOSviewer, a computer program for bibliometric mapping. Scientometrics. 2010; 84:523-538.
[12] DONTHU N, KUMAR S, MUKHERJEE D, et al. How to conduct a bibliometric analysis: an overview and guidelines. J Bus Res. 2021; 133:285-296.
[13] RANJBARI M, SHAMS ESFANDABADI Z, GAUTAM S, et al. Waste management beyond the COVID-19 pandemic: bibliometric and text mining analyses. Gondwana Res. 2023;114:124-137.
[14] PATEL S, DHILLON MS, AGGARWAL S, et al. Treatment with platelet-rich plasma is more effective than placebo for knee osteoarthritis: a prospective, double-blind, randomized trial. Am J Sports Med. 2013; 41(2):356-364.
[15] MOORE EE, BENDELE AM, THOMPSON DL, et al. Fibroblast growth factor-18 stimulates chondrogenesis and cartilage repair in a rat model of injury-induced osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 2005;13(7):623-631.
[16] VAN BEUNINGEN HM, GLANSBEEK HL, VAN DER KRAAN PM, et al. Differential effects of local application of BMP-2 or TGF-beta 1 on both articular cartilage composition and osteophyte formation. Osteoarthritis Cartilage. 1998;6(5):306-317.
[17] HUNG KC, TSENG CS, DAI LG, et al. Water-based polyurethane 3D printed scaffolds with controlled release function for customized cartilage tissue engineering. Biomaterials. 2016;83:156-168.
[18] BLANEY DAVIDSON EN, VITTERS EL, VAN DER KRAAN PM, et al. Expression of transforming growth factor-beta (TGFbeta) and the TGFbeta signalling molecule SMAD-2P in spontaneous and instability-induced osteoarthritis: role in cartilage degradation, chondrogenesis and osteophyte formation. Ann Rheum Dis. 2006;65(11):1414-1421.
[19] AFIZAH H, YANG Z, HUI JH, et al. A comparison between the chondrogenic potential of human bone marrow stem cells (BMSCs) and adipose-derived stem cells (ADSCs) taken from the same donors. Tissue Eng. 2007;13(4):659-666.
[20] NIMURA A, MUNETA T, KOGA H, et al. Increased proliferation of human synovial mesenchymal stem cells with autologous human serum: comparisons with bone marrow mesenchymal stem cells and with fetal bovine serum. Arthritis Rheum. 2008;58(2):501-510.
[21] NISHIDA T, KUBOTA S, KOJIMA S, et al. Regeneration of defects in articular cartilage in rat knee joints by CCN2 (connective tissue growth factor). J Bone Miner Res. 2004;19(8):1308-1319.
[22] MAEHARA H, SOTOME S, YOSHII T, et al. Repair of large osteochondral defects in rabbits using porous hydroxyapatite/collagen (HAp/Col) and fibroblast growth factor-2 (FGF-2). J Orthop Res. 2010;28(5): 677-686.
[23] MIFUNE Y, MATSUMOTO T, TAKAYAMA K, et al. The effect of platelet-rich plasma on the regenerative therapy of muscle derived stem cells for articular cartilage repair. Osteoarthritis Cartilage. 2013;21(1):175-185.
[24] KAUL G, CUCCHIARINI M, ARNTZEN D, et al. Local stimulation of articular cartilage repair by transplantation of encapsulated chondrocytes overexpressing human fibroblast growth factor 2 (FGF-2) in vivo. J Gene Med. 2006;8(1):100-111.
[25] KHAN WS, TEW SR, ADESIDA AB, et al. Human infrapatellar fat pad-derived stem cells express the pericyte marker 3G5 and show enhanced chondrogenesis after expansion in fibroblast growth factor-2. Arthritis Res Ther. 2008;10(4):R74.
[26] BUCKLEY CT, KELLY DJ. Expansion in the presence of FGF-2 enhances the functional development of cartilaginous tissues engineered using infrapatellar fat pad derived MSCs. J Mech Behav Biomed Mater. 2012;11:102-111.
[27] ORTH P, KAUL G, CUCCHIARINI M, et al. Transplanted articular chondrocytes co-overexpressing IGF-I and FGF-2 stimulate cartilage repair in vivo. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2011;19(12):2119-2130.
[28] HIRAIDE A, YOKOO N, XIN KQ, et al. Repair of articular cartilage defect by intraarticular administration of basic fibroblast growth factor gene, using adeno-associated virus vector. Hum Gene Ther. 2005;16(12):1413-1421.
[29] YAMAMOTO T, WAKITANI S, IMOTO K, et al. Fibroblast growth factor-2 promotes the repair of partial thickness defects of articular cartilage in immature rabbits but not in mature rabbits. Osteoarthritis Cartilage. 2004;12(8):636-641.
[30] MIYAKOSHI N, KOBAYASHI M, Nozaka K, et al. Effects of intraarticular administration of basic fibroblast growth factor with hyaluronic acid on osteochondral defects of the knee in rabbits. Arch Orthop Trauma Surg. 2005;125(10):683-692.
[31] DENG T, HUANG S, ZHOU S, et al. Cartilage regeneration using a novel gelatin-chondroitin-hyaluronan hybrid scaffold containing bFGF-impregnated microspheres. J Microencapsul. 2007;24(2):163-174.
[32] TANAKA H, MIZOKAMI H, SHIIGI E, et al. ffects of basic fibroblast growth factor on the repair of large osteochondral defects of articular cartilage in rabbits: dose-response effects and long-term outcomes. Tissue Eng. 2004;10(3-4):633-641.
[33] JENTZSCH KD, WELLMITZ G, HEDER G, et al. A bovine brain fraction with fibroblast growth factor activity inducing articular cartilage regeneration in vivo. Acta Biol Med Ger. 1980;39(8-9):967-971.
[34] WELLMITZ G, PETZOLD E, JENTZSCH KD, et al.The effect of brain fraction with fibroblast growth-factor activity on regeneration and differentiation of articular-cartilage. Exp Pathol-Jena. 1980;18(5):282-287.
[35] REKER D, SIEBUHR AS, THUDIUM CS, et al. Sprifermin (rhFGF18) versus vehicle induces a biphasic process of extracellular matrix remodeling in human knee OA articular cartilage ex vivo. Sci Rep. 2020;10(1):6011.
[36] MORSCHEID YP, VENKATESAN JK, SCHMITT G, et al. rAAV-mediated human FGF-2 gene therapy enhances osteochondral repair in a clinically relevant large animal model over time in vivo. Am J Sports Med. 2021;49(4):958-969.
[37] SCHMAL H, NIEMEYER P, SÜDKAMP NP, et al. Pain perception in knees with circumscribed cartilage lesions is associated with intra-articular IGF-1 expression. Am J Sports Med. 2011;39(9):1989-1996.
[38] CUCCHIARINI M, SOHIER J, MITOSCH K, et al. Effect of transforming growth factor-beta 1 (TGF-β1) released from a scaffold on chondrogenesis in an osteochondral defect model in the rabbit. Cent Eur J Biol. 2006;1(1):43-60.
[39] STEVENS P, SHATZEN EM. Synergism of basic fibroblast growth factor and interleukin-1 beta to induce articular cartilage-degradation in the rabbit. Agents Actions. 1991;34(1-2):217-219.
[40] SZWEDOWSKI D, SZCZEPANEK J, PACZESNY Ł, et al. The effect of platelet-rich plasma on the intra-articular microenvironment in knee osteoarthritis. Int J Mol Sci. 2021; 22(11):5492.
[41] LIU Y, ZENG Y, SI HB, et al. Exosomes derived from human urine-derived stem cells overexpressing miR-140-5p alleviate knee osteoarthritis through downregulation of VEGFA in a rat model. Am J Sports Med. 2022;50(4):1088-1105.
[42] YANG Z, ZHAO T, GAO C, et al. 3D-Bioprinted difunctional scaffold for in situ cartilage regeneration based on aptamer-directed cell recruitment and growth factor-enhanced cell chondrogenesis. ACS Appl Mater Interfaces. 2021;13(20):23369-23383.
[43] LI Y, LIU Y, GUO Q. Silk fibroin hydrogel scaffolds incorporated with chitosan nanoparticles repair articular cartilage defects by regulating TGF-β1 and BMP-2. Arthritis Res Ther. 2021;23(1):50.
[44] GAN D, JIANG Y, HU Y, et al. Mussel-inspired extracellular matrix-mimicking hydrogel scaffold with high cell affinity and immunomodulation ability for growth factor-free cartilage regeneration. J Orthop Translat. 2022;33:120-131.
[45] WU H, PENG Z, XU Y, et al. Engineered adipose-derived stem cells with IGF-1-modified mRNA ameliorates osteoarthritis development. Stem Cell Res Ther. 2022; 13(1):19.
[46] ZHANG X, LIU Y, ZUO Q, et al. 3D Bioprinting of biomimetic bilayered scaffold consisting of decellularized extracellular matrix and silk fibroin for osteochondral repair. Int J Bioprint. 2021;7(4):401.
[47] WHITTY C, PERNSTICH C, MARRIS C, et al. Sustained delivery of the bone morphogenetic proteins BMP-2 and BMP-7
for cartilage repair and regeneration in osteoarthritis. Osteoarthr Cartil Open. 2022; 4(1):100240.
[48] EVENBRATT H, ANDREASSON L, BICKNELL V, et al. Insights into the present and future of cartilage regeneration and joint repair. Cell Regen. 2022;11(1):3.
[49] TAHERI S, GHAZALI HS, GHAZALI ZS, et al. Progress in biomechanical stimuli on the cell-encapsulated hydrogels for cartilage tissue regeneration. Biomater Res. 2023; 27(1):22.

引言

软骨组织在人体中承担着重要的生理功能，但在损伤或疾病后的自我修复能力有限，导致软骨缺损成为临床治疗的难题[1-2]。近年来，生长因子作为一种具有广泛应用前景的生物治疗方法，在软骨组织工程及再生医学领域展现出巨大的潜力[3-4]。随着生物医学领域的不断发展，生长因子在促进软骨再生方面的研究已经成为当今医学界的热点话题[5-7]。
目前，关于生长因子促进膝软骨再生的研究已经取得了一定的成果，如骨形态发生蛋白和成纤维细胞生长因子等在促进软骨修复方面已取得一定成效[8-9]。然而，在实际临床应用中，生长因子的疗效、安全性及适用范围等问题仍存在一定争议，这限制了其在临床治疗中的广泛应用[1-4]。生长因子促进膝软骨再生研究存在以下问题：①生长因子的种类繁多，其作用机制及相互作用尚不明确，如何选择合适的生长因子及组合成为研究的关键；②生长因子的剂量、给药方式和给药时机等因素对软骨再生效果的影响尚不明确，亟待深入研究；③生长因子治疗的长期疗效及安全性评估不足，需要更多的临床试验数据支持[3-6]；④生长因子还存在费用高、高剂量的致瘤性及缓释难题。在此背景下，对生长因子促进膝软骨再生研究进行文献计量学分析显得尤为重要。文献计量学分析可以帮助研究者们梳理生长因子促进膝软骨再生领域的研究现状、热点问题和发展趋势，揭示该领域的研究动态。例如，已有一篇文献计量学研究表明，富血小板血浆治疗骨关节炎的疗效仍存在争议，因此需更多的基础实验及临床研究明确其临床安全性及有效进展性[10]，而关于其他生长因子的文献计量学较为罕见。
为此，通过文献计量学方法，课题组对生长因子促进膝软骨再生领域的研究热点和前景进行分析，以期为临床软骨再生研究提供有益的参考。通过对现有研究成果的梳理，揭示生长因子在软骨再生领域的应用潜力，探讨生长因子治疗的优化方案，为临床实践提供理论依据。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

讨论

3.1 文献计量学结果分析总结根据文献计量学分析结果可见，从2000-2024年，生长因子促进膝软骨再生领域的年度发文量总体呈上升趋势，其中2021年发文量最高。在国家和地区方面，美国、中国和日本发文量最多，说明这些国家在生长因子促进膝软骨再生领域的研究较为活跃。在机构方面，哈佛大学、匹兹堡大学和宾夕法尼亚州联邦高等教育系统PCSHE等美国机构发文量较高，中国台湾大学和四川大学也有一定的研究基础。
关键词分析显示，生长因子、软骨、软骨修复、富血小板血浆及软骨再生等关键词出现频次较高，表明这些关键词是生长因子促进膝软骨再生领域的研究热点。此外，关键词共现网络图显示，生长因子与软骨修复、软骨再生等关键词联系紧密，说明生长因子在软骨再生领域的研究具有重要地位。
高被引文献分析结果提示，该研究探讨了将富血小板血浆与肌肉来源干细胞结合使用，以治疗骨关节炎的方法，这种新方法可能在临床上为骨关节炎患者提供一种更为有效的治疗策略。通过研究富血小板血浆如何促进肌肉来源干细胞的增殖、黏附、迁移以及软骨形成，研究人员能够更深入地理解软骨修复的生物学机制，这对于开发新的修复策略至关重要。这些研究提供了关于富血小板血浆如何优化细胞治疗效果的证据，这可能为未来的细胞治疗研究提供方向，特别是在如何提高干细胞移植后的存活率和功能方面。
成纤维细胞生长因子的研究热点分析显示，已有文献主要关注了生长因子如成纤维细胞生长因子2、成纤维细胞生长因子18、胰岛素生长因子等生长因子在软骨修复再生中的作用。生长因子可以促进软骨细胞的增殖和软骨基质的合成，有助于软骨修复，如成纤维细胞生长因子2可以刺激软骨细胞增殖，增加软骨厚度。生长因子的作用受剂量和时间的影响。适当浓度的生长因子可促进软骨修复，但过量可能导致不良反应。生长因子与支架材料联合应用，可以提供结构性支持并调节软骨分化，有助于修复效果。在软骨修复过程中，生长因子对细胞增殖、基质合成和软骨分化等具有调控作用。此外，生长因子基因治疗也显示出促进软骨修复的潜力。成纤维细胞生长因子18在促进软骨再生方面展现出一定的潜力。软骨生成作用、软骨修复、调节软骨细胞生长和分化等，由于成纤维细胞生长因子18在软骨再生中的积极作用，研究者们认为它可能成为治疗骨关节炎等软骨损伤疾病的新策略。成纤维细胞生长因子18的应用可以促进受损软骨的修复，从而缓解患者的疼痛和功能障碍，未来值得进一步研究。
2021-2024年的最新研究热点显示，生长因子如骨形态发生蛋白对于促进软骨再生至关重要，但传统生长因子的治疗方法尚未在临床中广泛应用。有研究介绍了一种新型的生长因子递送系统——PODS，它能够提供持续的释放生长因子，如PODS骨形态发生蛋白2和PODS骨形态发生蛋白7。PODS生长因子在体外实验中显示出能够强烈促进软骨细胞的增殖，并且提高细胞外基质蛋白基因表达和细胞外基质的实际沉积。在体内实验中，PODS骨形态发生蛋白2和PODS 骨形态发生蛋白7在murine小鼠模型中改善了软骨修复，通过两种不同的组织学评分方法进行了评估。还有最新研究显示，持续释放的生长因子可能比传统的可溶性生长因子更有效，因为它们能够提供更长久的刺激，促进软骨再生，该系统可能为开发治疗骨关节炎的疾病修正疗法提供了新的视角和潜力。
3.2 生长因子治疗软骨再生的主要观点从文献结果来看，软骨缺损修复难点在于细胞成分单一、细胞再生能力弱、细胞外基质结构和生物力学环境复杂。生长因子通过以下途径和机制促进软骨缺损的修复：促进软骨细胞增殖和分化，促进细胞外基质合成，调节炎症反应，促进血管生，促进干细胞分化。生长因子治疗软骨再生主要包括以下几类：①富血小板血浆治疗：文献中提到，单次或2次富血小板血浆注射均可显著改善膝骨关节炎患者的WOMAC评分和疼痛，但效果在6个月后有所下降；与仅接受盐水注射的对照组相比，接受富血小板血浆治疗的患者效果更佳[14]。相比较而言，中国有相关文献计量学研究尚未明确证实富血小板血浆的确切疗效[10]。②生长因子与干细胞治疗的结合：如将成纤维细胞生长因子与脂肪来源的干细胞结合，可以促进软骨再生[45]。③新型生长因子在软骨再生中的应用：如成纤维细胞生长因子18在软骨修复中的显著促进作用[15，35]。④关于生长因子治疗软骨再生的安全性，文献中提到，生长因子治疗没有对关节囊产生不良影响，且在体内应用时，生长因子可以显著增强软骨修复效果。
3.3 研究的局限性由于VOSveiwer 1.6.19软件的数据来源限制，仅检索了一个数据库的文献，数据虽然有局限，但也代表了该领域的主要研究热点。从纳入的文献内容来看，生长因子的种类繁多，其作用机制及相互作用尚不明确，如何选择合适的生长因子及组合成为软骨再生修复研究的关键。另一方面，生长因子的剂量、给药方式、给药时机等因素对软骨再生效果的影响尚不明确，亟待深入研究。此外，生长因子治疗的长期疗效及安全性评估不足，需要更多的临床试验数据支持。
3.4 结论和展望生长因子促进膝软骨再生研究在近年来取得了显著进展，文献计量学分析结果显示，该领域研究热点集中，研究趋势不断上升。生长因子治疗软骨再生在疗效和安全性方面展现出一定的优势。最新发现骨形态发生蛋白2、骨形态发生蛋白7、胰岛素生长因子(白细胞介素1受体拮抗剂)和重组人成纤维细胞生长因子18是一些很有前景的促进软骨再生的生长因子疗法，在临床上取得了开创性的进展[3]。然而，现有研究仍存在局限性，生长因子的长期疗效和安全性评估的文献太少，需要进一步深入研究生长因子的作用机制、优化治疗策略，并加强长期疗效和安全性的评估。
生长因子治疗软骨再生领域的研究将继续深入，以下几方面值得期待：①深入探索生长因子作用机制：研究不同生长因子之间的相互作用及其对软骨细胞的影响；利用分子生物学技术，如基因敲除、基因过表达等，探究生长因子信号通路在软骨再生过程中的具体作用；通过体外细胞培养和动物模型，研究生长因子对软骨细胞增殖、分化和基质合成的具体影响。②优化生长因子治疗方案：确定最佳的生长因子组合，以提高软骨再生的效果；研究不同生长因子的剂量、给药频率和给药时间对软骨再生的影响，制定个性化的治疗方案；开发新型的生长因子递送系统，如支架、微球和纳米颗粒等，以控制生长因子的释放速度和持续时间。③加强长期疗效和安全性评估：进行更多的临床试验，以评估生长因子治疗的长期疗效和安全性；研究生长因子治疗对软骨结构和功能的影响，以确定其长期治疗效果；探讨生长因子治疗可能引起的不良反应和副反应，并寻找解决方案。④结合新型治疗方法：将生长因子治疗与干细胞治疗及组织工程等新型治疗方法相结合，以提高软骨再生的效果；研究生长因子治疗对干细胞增殖、分化和基质合成的影响，以及与组织工程材料的兼容性；探索生长因子治疗与物理治疗及药物治疗等方法的联合应用，以提高软骨再生的效果。⑤拓展生长因子治疗的应用范围：研究生长因子治疗在其他软骨损伤疾病，如骨关节炎、创伤后软骨损伤等中的应用；探讨生长因子治疗在软骨缺损修复、软骨重建等手术中的应用；研究生长因子治疗在软骨组织工程、再生医学等领域的应用。⑥利用新技术和方法：利用生物信息学和计算生物学等方法，预测和分析生长因子的作用机制和治疗效果；使用影像学技术，如MRI和CT等，实时监测生长因子治疗对软骨结构和功能的影响；探索基因编辑技术，如CRISPR/Cas9在生长因子治疗中的应用。
总之，生长因子促进膝软骨再生研究具有广泛的应用前景，有望为临床软骨再生提供新的治疗手段。通过深入研究和优化治疗策略，期待在不久的将来，生长因子治疗能够成为临床治疗软骨缺损的有效方法。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

生长因子促进膝软骨再生：研究热点的文献计量学分析

Growth factors promote knee cartilage regeneration: a bibliometric analysis of research hotspots

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表（结果） 9

参考文献

相关文章 15

引言

材料方法

讨论

文章快阅

延伸阅读

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	赖鹏宇, 梁冉, 沈山. 组织工程技术修复颞下颌关节：问题与挑战[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(在线): 1-9.
[2]	周金海, 李江伟, 王序全, 庄颖, 赵瑛, 杨渝勇, 王嘉嘉, 杨阳, 周仕炼. 不同骨强度下全膝置换过程中发生股骨前皮质切迹的三维有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(9): 1775-1782.
[3]	马驰, 王宁, 陈拥, 魏志晗, 刘逢纪, 朴成哲. 3D打印个体化截骨导板结合定制钢板在开放楔形胫骨高位截骨中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(9): 1863-1869.
[4]	韩海慧, 冉磊, 孟晓辉, 辛鹏飞, 向峥, 边艳琴, 施杞, 肖涟波. 靶向成纤维细胞生长因子受体1信号改善类风湿关节炎的骨破坏[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(9): 1905-1912.
[5]	余帅, 刘家伟, 朱彬, 潘檀, 李兴龙, 孙广峰, 于海洋, 丁亚, 王宏亮. 小分子药物治疗骨关节炎的热点问题及应用前景[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(9): 1913-1922.
[6]	赵济宇, 王少伟. 叉头框转录因子O1信号通路与骨代谢[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(9): 1923-1930.
[7]	孙韫頔, 程露露, 万海丽, 常赢, 熊雯娟, 夏渊. 神经肌肉训练对膝骨关节炎患者疼痛和功能影响的Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(9): 1945-1952.
[8]	梁浩博, 王泽宇, 马文龙, 刘浩, 刘又文. 关节翻修领域热点问题：感染、康复护理、骨缺损及假体松动[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(9): 1963-1971.
[9]	王娟, 王广兰, 左会武. 运动疗法对前交叉韧带重建后康复疗效影响的网状Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(8): 1714-1726.
[10]	尹路, 蒋川锋, 陈俊杰, 易明, 王子赫, 石厚银, 汪国友, 沈骅睿. 沙苑子苷A对关节软骨细胞凋亡的影响[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(8): 1541-1547.
[11]	王佩光, 张小文, 麦美斯, 黎璐茜, 黄浩. 广义估计方程评估浮针法联合穴位埋线治疗不同分期膝骨关节炎的疗效[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(8): 1565-1571.
[12]	刘琪, 李林臻, 李玉生, 焦泓焯, 杨程, 张君涛. 淫羊藿苷含药血清促进3种细胞共培养体系中软骨细胞增殖和干细胞成软骨分化[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(7): 1371-1379.
[13]	谢刘刚, 崔书克, 郭楠楠, 李遨宇, 张菁瑞. 干细胞治疗阿尔茨海默病的研究热点与前沿[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(7): 1475-1485.
[14]	常金霞, 刘羽飞, 牛少辉, 王唱, 曹建春. 巨噬细胞极化在组织修复过程中的可视化分析[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(7): 1486-1496.
[15]	彭洪成, 彭国璇, 雷安毅, 林圆, 孙红, 宁旭, 尚显文, 邓进, 黄明智. 血小板衍生生长因子BB参与生长板损伤修复的作用与机制[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(7): 1497-1503.