Current status and trends of research on animal models of postmenopausal osteoporosis: a bibliometric visualization analysis

doi:10.12307/2025.397

Abstract

Abstract: BACKGROUND: In recent years, postmenopausal osteoporosis has been widely concerned by the society. With the gradual deepening of the research on animal models, animal models have become an important means of modern traditional Chinese medicine research as well as the experimental basis. Therefore, it is particularly important to understand the current status, hotspots, and development trend of the research on animal models.
OBJECTIVE: To analyze the research status, hotspots, and development trend of animal models of postmenopausal osteoporosis at home and abroad, and to provide a certain theoretical foundation and reference basis for subsequent research.
METHODS: Using “Subject=Postmenopausal osteoporosis AND Subject line=Mouse + Rabbit + Dog + Pig + Sheep + Monkey + Fish + Laboratory animals + Animal experimentation” in Chinese as the search formula, we searched for relevant literature published from January 1, 1999 to October 1, 2023 in CNKI and WanFang databases. Meanwhile, the articles published from January 1, 1999 to October 1, 2023 in the Web of Science Core Collection database were searched using “TS=(Postmenopausal osteoporosis) AND TS=(mouse or mice or rat or rabbit or dog or swine or pig or sheep or monkey or fish or flies or “laboratory animal” or “experiment animal” as the search formula. CiteSpace software was applied to visualize and analyze the authors, institutions, countries, keywords, and literature co-citations.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) After analyzing and screening, 1 238 documents were included in the CNKI and WanFang databases, and 3 419 documents were included in the Web of Science Core Collection database. The overall number of articles issued since 1999 has been on an upward trend, with the highest research centrality in the United States, the highest number of articles issued in China. Moreover, the institution with the highest research centrality is the University of California. (2) After removing the keywords directly related to the article topics and synthesizing the co-occurrence frequency and centrality, “biomechanics,” “Zuo Gui Wan,” “alendronate,” “breast cancer,” and “biochemical indicators” are in the core of the research field. (3) According to the analysis of co-citations, among the top 10 cited documents, 5 of them are related to the treatment measures and clinical efficacy of postmenopausal osteoporosis. (4) Based on the analysis of keywords and co-cited literature, investigations on osteoblast formation and the mechanism of bone formation, the mechanism of metabolomics, the treatment of traditional Chinese medicine, signaling pathway, parathyroid hormone treatment, and sclerostin antibody treatment are the hot research topics now and the future research trends.

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

Key words: postmenopausal osteoporosis, animal model, bibliometrics, visual analysis, CiteSpace, osteogenic differentiation, metabolomics, Chinese medicine compounds, research hotspots

CLC Number:

Zhang Xiaoyun, Li Kunjian, Mo Jian, Chai Yuan, Huang Yourong . Current status and trends of research on animal models of postmenopausal osteoporosis: a bibliometric visualization analysis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2025, 29(14): 3070-3080.

Figures/Tables 12

2.1 发文量分析通过3位研究人员的检索以及筛选，对符合标准的文献进行了保留，最终检索Web of Science核心合集数据库共纳入3 419篇英文文献，检索中国知网、万方数据库共纳入1 238篇中文文献。数据统计显示，英文文献发文量最少为1999年(60篇)，最多为2018年(251篇)；中文文献发文量最少为1999年(6篇)，最多为2021年(59篇)。英文发文量在1999-2004年间发展较为平稳，2005-2018年呈缓慢上升趋势，并在2018年发文量达到最高251篇，2019年发文量急剧下降至146篇，近3年发文量维持在约200篇；中文发文量发展趋势较为平缓无较大起伏，总体上呈上升趋势，近3年发文量维持在约55篇。这说明近3年来绝经后骨质疏松症受到社会的持续关注，相关的动物实验研究也逐渐深入，见图1。 2.2 发文国家和机构分析通过Citespace软件对英文文献的发文国家共现分析发现，共生成72个节点，347条连线，表明3 419篇英文文献由72个国家发表，国家间共有347次合作。其中绝经后骨质疏松症动物模型研究在中国最为广泛，发文量为1 145篇，其次是美国(850篇)、日本(375篇)、韩国(249篇)；另外，网络节点中介中心性最高的是美国(0.3)，其次是英国(0.16)、沙特阿拉伯(0.13)、加拿大(0.11)、希腊(0.11)、澳大利亚(0.1)，见表1，图2。综合发文量以及中心性，美国是该领域研究最为突出的国家，中国发文量最高但中心性仅有0.06，说明中国在该领域的研究较为局限未能与其他高水平国家进行充分的交流。通过Citespace软件对中英文文献分别进行发文机构共现分析发现，在中文文献中，发文量最高的机构为湖南中医药大学(53篇)，其次是辽宁中医药大学(48篇)和广州中医药大学(47篇)，见表2，图3。然而，中国发文机构的中心性并不显著，机构间合作不够密切。综合分析，目前湖南中医药大学以及广州中医药大学形成较为密切的合作簇，其他机构仍未形成十分紧密的学术合作关系网。在英文文献中，发文量最高的机构为上海交通大学(85篇)，其次是加利福尼亚大学系统(82篇)、印第安纳大学系统(62篇)，另外，中心性最高的机构为加利福尼亚大学(0.18)，其次是Eli Lilly(0.13)、德克萨斯大学系统(0.11)及香港中文大学(0.1)，见表3，图4。综合分析，加利福尼亚大学系统是该领域的主要研究机构，中国机构的发文量大，但机构间合作较少，处于中心性地位的机构以国外机构居多。"

2.3 发文作者分析通过Citespace对中英文文献分别进行发文作者共现分析发现，中文文献中共生成750个节点，1 046条连线，而英文文献中共生成984个节点，1 502条连线，表明1 238篇中文文献由750位作者发表，作者间共有1 046次合作，3 419篇英文文献由984位作者发表，作者间共有1 502次合作，见图5，6。另外，中文文献中发文量最高的为卜淑敏(13篇)，英文文献中发文量最高的为Shuid Ahmad Nazrun(29篇)，见表4。内蒙古医科大学的赵军、常虹，湖北中医药大学的周广文，安进公司的Ominsky Michael S，西澳大利亚大学的Xu Jiake，为近年该领域较为活跃的研究人员。 2.4 关键词分析 2.4.1 关键词共现分析通过Citespace对中英文文献分别进行关键词共现分析发现，中文文献关键词共529个，英文文献关键词共756个，对共现频率排名前10位的关键词进行统计，见表5。其中，中文文献关键词较高的是骨质疏松症、骨密度、大鼠、雌激素、成骨细胞、动物模型、绝经后，中心性分别是0.55，0.41，0.21，0.16，0.14，0.13，0.1；英文文献关键词中心性最高的是differentiation、biochemical markers、bone strength、bone density(分化、生化标记、骨强度、骨密度)，中心性均是0.05，关键词共现图见图7，8。去除与文章主题直接相关的关键词，综合共现频率及中心性，“生物力学”“左归丸”“阿仑膦酸盐”“乳腺癌”“生化指标”处于该研究领域较为核心的地位。 2.4.2 关键词聚类分析通过Citespace对中英文文献分别进行关键词聚类分析并进行统计，选取聚类中前6的类别。在中文文献中，利用中医药治疗绝经后骨质疏松症动物模型方面的研究较多，如“电针”“金刚丸”“命门穴”“补肾宁心方”等。在英文文献中，聚类#0反映了特立帕肽作用于绝经后骨质疏松症动物模型的药物代谢动力学方面的研究；聚类#1反映了绝经后骨质疏松症动物模型中成骨分化方面的研究；聚类#2反映了绝经后骨质疏松症动物模型中骨吸收方面的研究；聚类#3反映了绝经后"

骨质疏松症动物模型中影响骨密度的药物(如钙剂、维生素D)方面的研究；聚类#4反映了绝经后骨质疏松症动物模型中雌激素水平方面的研究；聚类#5反映了雷奈酸锶影响绝经后骨质疏松症动物模型骨微观结构方面的研究。两者相比较，英文文献多从发病机制方面进行研究，中文文献多从治疗方法方面进行研究，见表6。 2.4.3 关键词突现分析突现词是某一时间段内使用频次骤增的关键词，突现词能够有效反映该研究领域的前沿以及未来趋势[16]。通过Citespace对中英文文献分别进行关键词突现分析，各自生成25个关键词突现，见图9，10。在英文文献中，replacement therape强度最强(11.04)，其次是bone strength(9.23)，ovariectomized rats(8.79)，17 beta estradiol(8.79)，growth factor (8.75)，其中replacement therape以及17 beta estradiol时间跨度最长(1999-2012年)；在中文文献中，骨代谢强度最强(9.64)，其次是成骨分化(7.15)、运动(6.25)、左归丸(6.07)、右归丸(5.72)，其中，右归丸时间跨度最长(2015-2023年)。英文关键词突现可划分为3个阶段。第一阶段为1999-2002年，主要突现关键词为替代疗法、17 β-雌二醇、激素替代疗法、他莫昔芬、生长因子、乳腺癌、染料木素、雌激素受体β、异黄酮、生化指标，该阶段以激素研究为主。第二阶段为2005-2013年，主要突现关键词为骨强度、椎体骨折、骨折愈合、生化指标，该阶段主要以绝经后骨质疏松症骨折的研究为主。第三阶段为2015-2023年，主要突现关键词为成骨细胞、成骨、间充质干细胞，该阶段以细胞分化研究为主。中文关键词突现可划分为4个阶段。第一阶段为2001-2007年，主要突现关键词为生物力学、免疫组织化学、中药，说明抗原抗体反应以及生物体运动、结构和功能之间的相互作用已经初步运用到动物模型研究上，对中药治疗绝经后骨质疏松症进行初步的探究。第二阶段为2007-2014年，主要突现关键词为运动、电针、命门穴位，生物动力学方面的研究得到了进一步的验证，中医外治“电针”“穴"

位治疗”也在该时期兴起了萌芽。第三阶段为2014-2017年，左归丸、右归丸、氧化应激，前期中药治疗绝经后骨质疏松症的积累，从单味中药的应用到组方的应用，如“左归丸”“右归丸”等，氧化应激是导致衰老的重要因素，氧化与抗氧化作用失衡对骨密度的影响进行初步的探讨；第四阶段为2017-2023年，主要突现关键词为破骨细胞、骨吸收、代谢组学、金刚丸，骨质疏松症的代谢组学常见发病机制有氨基酸代谢、脂代谢、能量代谢，脂代谢通过影响破骨及骨代谢导致骨质疏松。由此可见，探究成骨细胞的形成以及骨形成的机制、代谢组学的作用机制以及中药复方的治疗是当下的研究热点也是未来的研究趋势。英文文献近几年从成骨分化方面对绝经后骨质疏松症动物模型的研究较为突出，中文文献则更注重从中医药方面对绝经后骨质疏松症动物模型的骨代谢变化进行研究。前期研究表明，益肾固疏方联合西药治疗老年性骨质疏松症效果更明显，能有效缓解患者的临床症状，提升患者骨密度以及改善骨代谢标志物水平[17]。运用中医药对绝经后骨质疏松症进行预防以及治疗是中国发展的大势所趋，相较于国外，中医药治疗也是中国研究者的优势所在，中国研究团队将重心放在中医药的治疗上也许能突破当前中国的研究瓶颈。 2.5 文献共被引分析文献共被引可以帮助研究人员识别相关研究领域的重要文献。通过Citespace对英文文献进行文献共被引分析发现，文献共被引共由52个集群组成，LLR将聚类#0-#5分别标记signaling pathway，bone formation，strontium ranelate，parathyroid hormone，sclerostin antibody treatment，increasing bone resorption(信号通路、骨形成、雷尼酸锶、甲状旁腺激素、硬骨素抗体治疗、骨吸收增加)。主要施引文献代表了研究的前沿，其中聚类#0为最大的聚类，有158个节点，轮廓值为0.912，该聚类的主要施引文章研究的是天然化合物(茴香脑)通过下调ERK/AKT信号传导来抑制RANKL诱导的破骨细胞生成，并防止卵巢切除"

诱导的体内骨质流失，Qu等[18]认为茴香脑具有骨保护作用且具有治疗骨质疏松症的潜力；聚类#1 bone formation(骨形成)有147个节点，该聚类的主要施引文章研究的是白藜芦醇和间充质干细胞在单药治疗与联合治疗对卵巢切除大鼠骨质疏松症的治疗效果，ELSEWEIDY等[19]认为白藜芦醇和间充质干细胞的组合在增加骨量和改善骨质疏松症方面比单独治疗更有效；聚类#2 strontium ranelate(雷尼酸锶)有104个节点，该聚类的主要施引文章研究的是特立帕肽和雷耐酸锶对成熟雌激素缺乏性骨丢失大鼠模型骨形成活性的影响，通过MA等[20]研究证明特立帕肽对骨质减少的去卵巢大鼠有骨合成代谢作用，而雷耐酸锶没有；聚类#3 parathyroid hormone(甲状旁腺激素)有91个节点，该聚类的主要施引文章研究的是甲状旁腺激素治疗骨质疏松症的潜在不良反应是否会导致皮质骨丢失伴松质骨量增加，JEROME等[21]通过研究甲状旁腺激素治疗卵巢切除食蟹猴的效果，证明食蟹猴的甲状旁腺激素治疗导致了脊髓和阑尾松质骨量的净增加，而对皮质骨没有不利影响；聚类#4 sclerostin antibody treatment(硬骨素抗体治疗)有90个节点，该聚类的主要施引文章研究的是骨质疏松症新医疗实体的未来方向，Ferrari Serge认为骨硬化蛋白抗体、甲状旁腺激素释放肽类似物(阿巴洛帕肽)、抗骨吸收的组织蛋白酶K抑制剂以及其他胰高血糖素样肽激动剂/二肽基肽酶抑制剂将会成为治疗骨质疏松症的新实体[22]；聚类#5 increasing bone resorption(骨吸收增加)有86个节点，该聚类的主要施引文章研究的是硬化蛋白抗体在骨质疏松症动物模型中的作用，Ominsky等[23]认为在多种骨质疏松症动物模型中，硬化蛋白抗体抑制硬化蛋白可增加骨形成，减少骨吸收，从而改善骨结构、骨量和骨强度，同时保持骨质量。其中，被引突增性以及被引频次最高的均为DEMPSTER等[24]于2013发表的研究，它对骨形态学的标准化命名、符号以及单位提供了规范化的意见。被引突增性以及被引频次排名第2位的均为COMPSTON等[2]于2019发表的研究，文章分析了骨质疏松症的流行病学、发病机制和临床管理方面的进展，并回顾了具有新作用机制的新兴疗法、该领域的争议和精准医疗的未来，为未来研究人员研究该领域提供了重要的知识框架和基础[2，24-32]，被引频次前10位的参考文献见表7。"

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