细胞焦亡:2024年美国基金资质猛增,SCI论文创新高;各科都有涉及,大数据筛出这个六个热点!

学术   2024-11-25 06:31   美国  
让科研和SCI论文成为临床工作的副产品。


关键词细胞焦亡;临床科研;Healsan大数据

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导言:
为辅助课题选题及国自然基金撰写,熟悉最新研究热点和进展;尤其是协助找到最新的课题,我们每年都会就最近一年的临床科研的热门靶点进行解析。
本次解读“细胞焦亡”相关的研究大数据分析。

细胞焦亡(Pyroptosis)是一种依赖气体原合酶(Gasdermin,GSDM)家族介导的程序性细胞死亡形式,以细胞膜的孔洞形成和促炎性分子的释放为特征。主要靶点包括Gasdermin D(GSDMD)、Gasdermin E(GSDME)以及促炎小体的关键成分,如NLRP3、Caspase-1和Caspase-11。这些靶点调控焦亡通路在炎症、感染和肿瘤免疫中的作用。

2024年,焦亡研究聚焦于炎症性疾病与感染肿瘤免疫治疗代谢性疾病靶向药物开发等领域。在炎症性疾病方面,NLRP3炎性小体和Caspase-1的作用成为热点,尤其是在抗病毒感染(如新冠病毒)和类风湿性关节炎中的机制研究和药物开发。在肿瘤免疫治疗中,GSDME介导的焦亡被发现能够增强肿瘤免疫微环境,提升化疗、放疗和免疫疗法的效果。同时,焦亡在代谢性疾病(如非酒精性脂肪性肝病和动脉粥样硬化)中的作用也受到关注。针对焦亡通路的小分子抑制剂(如NLRP3和Caspase-1抑制剂)开发进展迅速,为炎症和肿瘤相关疾病的治疗提供了新的方向。


1、美国国立卫生研究院基金资助
美国国立卫生研究院(NIH)近年来对细胞焦亡研究的资助呈现快速增长趋势。2024年资助项目数量达到102个,资助金额高达4,165万美元,占总资助金额的近80%,成为焦亡研究的高峰年份。相比之下,2023年和2022年资助项目分别为15个和4个,金额也逐年递增,累计资助总额已超过5,203万美元。这一增长反映了细胞焦亡在炎症性疾病、肿瘤免疫治疗和感染性疾病中的重要地位,以及其在基础机制研究和新型治疗方法开发中的巨大潜力。

(美国国立卫生研究院基金资助的时间分布和项目数量)

2、论文发表增速和质量

从图中可以看出,细胞焦亡相关研究论文数量近年来呈爆发式增长。自2015年后进入快速发展阶段,2024年截至目前达到2,647篇创下年度新高,占总发表量的四分之一以上。同时研究质量显著提升,高影响因子(IF≥20)的论文达到443篇(4.2%),中高质量期刊(IF 10-20)发表963篇(9.1%)这一趋势不仅反映了细胞焦亡作为新兴研究热点的学术价值,也表明其在基础研究和临床转化中的广阔前景。


(研究发表的期刊分布及时间分布)

为了解目前在细胞焦亡领域的研究进展,我们对最近5年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细胞焦亡研究,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:Pubmed
分析工具:Healsan™大数据
检索时间:November 10, 2024
检索及分析机构:Healsan Consulting LLC(美国恒祥咨询)

一、细胞焦亡研究论文大数据分析

近5年,Medline数据库已收录8,956篇细胞焦亡领域研究论文,对其进行大数据分析: 

国家分布


近5年来,细胞焦亡研究在全球范围内发展迅速,中国(发表论文6747篇,约占75.3%)美国发表论文994篇,约占11.1%)占据主导地位,而德国日本澳大利亚分列第三第五等国也在该领域中扮演重要角色。此外,新兴经济体的科研投入表明,细胞焦亡研究正在全球范围内广泛扩展,其应用前景吸引了多国的关注和参与。这一分布反映了全球对这一新兴领域的高度重视及其多样化的研究方向。


(SCI论文国家分布)


医院排名


  • 按照发表论文的总影响因子排序,焦亡领域全球TOP5活跃的医院依次为:华西医院、湘雅医院、武汉大学人民医院、波士顿儿童医院、同济医学院协和医院。
  • 2024年进入到全球焦亡领域累计影响因子TOP20的中国其他领先医院:温州医科大学附属第二医院及育英儿童医院、南方医院、中山医院、同济医学院附属同济医院华中科技大学医学院等均榜上有名,表明中国的多个顶尖医院在研究中发挥了重要作用。

(全球发表论文TOP20的医院排名)


研究热点基因和相关疾病

细胞焦亡研究在近五年内聚焦于GSDMDNLRP3等关键基因,覆盖从炎症性疾病肿瘤免疫治疗的多个领域。

在细胞焦亡(pyroptosis)的研究中,NLRP3、GSDMD、TLR4、GSDME 和 AIM2 等基因和靶点受到广泛关注,因为它们在调控炎症性细胞死亡和免疫反应中起着关键作用。下面是这些基因和蛋白在细胞焦亡中的主要功能:

A,NLRP3 (NOD-, LRR- and pyrin domain-containing protein 3):

NLRP3 是一个重要的炎症小体形成的调节因子,能够感应多种病理状态下的病原体和应激信号。NLRP3的活化可以促进炎症小体的形成,进而激活Caspase-B,Caspase-1

其活化导致炎症性细胞因子的成熟并分泌,以及促进GSDMD的裂解,最终引起细胞焦亡。

C,GSDMD (Gasdermin D): 

GSDMD是执行细胞焦亡的关键效应蛋白。Caspase-1或Caspase-11裂解GSDMD,其N端片段能够在细胞膜上形成孔洞,导致细胞膜的破裂和细胞内容物的释放,从而引发细胞死亡和炎症反应。

D,TLR4 (Toll-like receptor 4): 

TLR4是一种模式识别受体,能够识别细菌脂多糖(LPS)等病原体相关分子模式。TLR4的激活可以通过NF-κB信号通路促进炎症因子的表达,并可能间接激活NLRP3炎症小体,从而参与调控细胞焦亡。

E,GSDME (Gasdermin E): 

与GSDMD类似,GSDME也可以被Caspase裂解,并在细胞膜上形成孔洞。它通常在凋亡过程中被Caspase-3裂解,但也可能涉及细胞焦亡的调控。

F,AIM2 (Absent in melanoma 2): 

AIM2是炎症小体中的一个感应器,能够识别双链DNA并激活炎症小体。这一过程同样会激活Caspase-1,进而引导细胞焦亡的发生。


这些基因和蛋白的研究对于理解细胞焦亡的机制、免疫调节及其在感染、自身免疫病和肿瘤等疾病中的作用至关重要。通过研究这些关键分子的调控网络,可以为开发新的疾病治疗策略提供可能的靶点


感染性疾病(如败血症和SARS-CoV-2)、肿瘤(乳腺癌和结直肠癌)、代谢性疾病(糖尿病和脂肪肝)以及心血管和神经性疾病成为研究的主要方向。未来,随着机制研究的深入,焦亡在疾病治疗中的应用潜力将进一步扩大。

(研究相关的基因和疾病)

 
哪些期刊喜欢细胞焦亡研究?

发表细胞焦亡相关研究领域论文最多的SCI期刊依次为:
  • Front Immunol (IF=5.7), 
  • Int Immunopharmacol (IF=4.8),
  • Int J Mol Sci (IF=4.9),
  • Front Pharmacol (IF=4.4),
  • Cell Death Dis (IF=8.1)
特别注意:IF = 0,意味着未被SCI收录。

(发表论文的杂志分布)

期刊的审稿时间

对于论文在这些期刊发表的篇数、该期刊影响因子、期刊分区、从投稿到接收的时间、标准差和用来统计的论文样本量做了大数据分析。
我们特别圈出来几个审稿时间快的期刊。

(杂志审稿情况)

最活跃的学者及关系网

按照SCI论文累计影响因子排序细胞焦亡领域TOP5活跃的研究学者包括:
  • Kanneganti, Thirumaladevi,圣犹达儿童研究医院免疫学系
  • Wu, Hao,中国农业大学动物科技学院
  • Shao, Feng,华南肿瘤国家重点实验室/中国医学科学院和国家生命科学研究所细胞焦亡与免疫研究组
  • Liu, Xing,中国科学院上海免疫与感染研究所RNA科学与工程重点实验室

  • Lieberman, Judy波士顿儿童医院细胞与分子医学项目

(该领域最活跃的研究者。备注:只统计第一作者和最后一位作者署名发表的论文数。如果作者的名字有不同拼写时,会被PubMed当成不同作者。如张三丰的拼写可能会有:Zhang,Sanfeng、Zhang,San-feng、或者Zhang,San Feng等不同拼写方式;部分期刊可能只会写Zhang,S,PubMed检索平台就会按照不同作者处理。)


细胞焦亡领域的医生科学家学术圈如下所示,可以看到多个独立的研究项目组

(学术大咖及其关系网)

二、细胞焦亡研究领域经典论文

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。

TOP5被引用次数的SCI论文依次为:

三、从模仿,到超越--开启属于自己的研究

在研基金
比如波士顿儿童医院的 WU, HAO 目前在研的课题围绕细胞焦亡的基础机制解析肿瘤免疫应用展开,分别侧重于机制研究和临床转化应用。这些研究将推动焦亡领域在基础科学和免疫治疗中的新发展,为炎症性疾病和肿瘤治疗提供了重要的科学依据和实践方向。

论文发表

Dr. WU, HAO 发表的部分SCI论文:

  1. Balasubramanian A, Hsu AY, Ghimire L, et al. The palmitoylation of gasdermin D directs its membrane translocation and pore formation during pyroptosis. Sci Immunol. 2024;9(94):eadn1452. doi:10.1126/sciimmunol.adn1452

  2. Junqueira C, Crespo Â, Ranjbar S, et al. SARS-CoV-2 infects blood monocytes to activate NLRP3 and AIM2 inflammasomes, pyroptosis and cytokine release. Preprint. Res Sq. 2021;rs.3.rs-153628. Published 2021 Aug 11. doi:10.21203/rs.3.rs-153628/v1 

  3. Fu J, Schroder K, Wu H. Mechanistic insights from inflammasome structures. Nat Rev Immunol. 2024;24(7):518-535. doi:10.1038/s41577-024-00995-w

  4. Du G, Healy LB, David L, et al. ROS-dependent S-palmitoylation activates cleaved and intact gasdermin D. Nature. 2024;630(8016):437-446. doi:10.1038/s41586-024-07373-5

  5. Wang Y, Hollingsworth LR, Sangaré LO, et al. Host E3 ubiquitin ligase ITCH mediates Toxoplasma gondii effector GRA35-triggered NLRP1 inflammasome activation and cell-autonomous immunity. mBio. 2024;15(3):e0330223. doi:10.1128/mbio.03302-23

  6. Fu J, Schroder K, Wu H. Mechanistic insights from inflammasome structures. Nat Rev Immunol. 2024;24(7):518-535. doi:10.1038/s41577-024-00995-w

  7. David L, Borges JP, Hollingsworth LR, et al. NINJ1 mediates plasma membrane rupture by cutting and releasing membrane disks. Cell. 2024;187(9):2224-2235.e16. doi:10.1016/j.cell.2024.03.008


Hanson解读:

通过对细胞焦亡研究领域的论文进行大数据分析,我们可以获得该领域的全面概况和关键趋势:
  • 研究发展与增长趋势:细胞焦亡研究呈现出快速增长趋势,2024年论文发表量达2,647篇,高影响因子论文数量显著增加,表明该领域在学术界和临床应用中的重要性不断提升。
  • 热点基因:研究热点集中在GSDMD和NLRP3等核心基因上,分别作为焦亡的效应分子和上游激活通路,在炎症反应、代谢性疾病和肿瘤免疫中具有重要作用。同时,GSDME、TLR4和AIM2等基因的研究也逐渐增多,扩展了焦亡研究的范围。
  • 疾病方向:败血症和SARS-CoV-2等感染性疾病是主要研究领域,而乳腺癌、结直肠癌、糖尿病和心血管疾病等也成为热点,显示出焦亡机制在炎症调控、肿瘤免疫和代谢紊乱中的重要性。
  • 未来研究前景:
    • 基础机制解析:关注Gasdermin蛋白的作用机制及其与炎性小体的相互作用。
    • 转化医学应用围绕焦亡调控开发新型治疗手段,包括针对NLRP3炎性小体和Caspase的抑制剂,用于治疗炎症性疾病和肿瘤。
    • 多学科交叉:细胞焦亡研究正在神经科学、代谢疾病和肿瘤免疫治疗等领域实现跨领域应用,显示出广阔的研究前景。

总体来看,细胞焦亡研究正处于快速发展的阶段,其在炎症、感染、肿瘤和代谢性疾病中的机制研究和临床转化应用受到广泛关注。这一领域的持续深入将推动精准医学的发展,并为多种重大疾病的治疗提供创新策略。

A、本报告为PubMed检索平台仅以检索式报告的结果进行的可视化报告。
B、大数据分析无任何排名意义
C、本推文很可能存在谬误;也请各位同仁多多指正,以促进我们提供更高质量的推文。
D、本文仅为学术交流,不构成任何建议

编辑:Amber Wang,微信号:HealsanA;加好友请注明理由。
助理:ChatGPT;封面:Hanson设计、GPT 4制图
美国Healsan Consulting(恒祥咨询),专长于Healsan医学大数据分析、及基于大数据的Hanson临床科研支持主要为医院科研处、生物制药公司和医生科学家提供分析和报告,成为诸多机构的“临床科研外挂”。
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