肠道菌群-线粒体对话在肾脏疾病中的作用机制与研究趋势：一项文献计量学分析

《International Urology and Nephrology》：The role of gut microbiota–mitochondrial crosstalk in kidney disease: a bibliometric analysis

　　本研究针对肠道菌群-线粒体交互在肾脏疾病中的复杂机制尚未系统梳理的问题，通过文献计量学方法分析了795篇相关文献，揭示了该领域的研究现状、合作网络及热点演变。结果表明，中国在发文量上领先，而美国论文影响力更高；关键词分析显示氧化应激、炎症和慢性肾脏病(CKD)是核心议题，且研究已深入至细胞自噬、活性氧(ROS)等分子机制。该研究为学者快速把握领域全貌、识别合作机会及前沿方向提供了重要参考。

　　

在全球范围内，肾脏疾病已成为一个日益严峻的公共卫生问题，影响着超过8.5亿人的健康。慢性肾脏病（CKD）和急性肾损伤（AKI）不仅发病率高，且病理机制复杂，给医疗系统和社会带来沉重负担。传统上，肾脏病研究多聚焦于肾脏本身的病变，然而，随着微生物组学、分子生物学等学科的飞速发展，科学家们的视野正从局部扩展到全身。特别是“肠-肾轴”和“细胞能量代谢”等跨学科概念的提出，为理解肾脏疾病的发病机制开启了新的窗口。

我们的肠道内栖息着人体最复杂的微生物生态系统——肠道菌群，它们在营养代谢、免疫稳态等生理过程中扮演着关键角色。“肠-肾轴”理论描述了肠道与肾脏之间通过细菌代谢产物、免疫炎症通路和神经内分泌机制形成的双向调控网络。当肠道菌群失调时，会产生更多的尿毒症毒素（如硫酸吲哚酯、氧化三甲胺(TMAO)），并增加肠道通透性，导致内毒素（如脂多糖(LPS)）进入血液循环，引发全身性炎症，加速肾功能衰退。反过来，肾脏功能受损又会影响代谢物的清除，进一步破坏肠道菌群平衡，形成恶性循环。

与此同时，作为细胞“能量工厂”的线粒体，在能量代谢、氧化还原平衡和细胞存活中至关重要。肾脏，尤其是肾小管上皮细胞，富含线粒体（占细胞体积30%以上），需要大量ATP来重吸收物质。线粒体功能紊乱会通过干扰氧化抗氧化过程、线粒体动力学、线粒体自噬等，触发一系列连锁反应，成为炎症和氧化应激的核心。近年研究发现，肠道菌群与线粒体之间存在密切的“对话”机制：菌群代谢物可抑制线粒体电子传递链(ETC)活性，导致能量代谢紊乱；而线粒体应激产物（如活性氧(ROS)、线粒体DNA）也能反向影响肠道屏障完整性和菌群组成。这种“微生物组-线粒体”轴的失衡，可能是推动肾脏疾病进展的重要驱动力。

尽管已有大量综述探讨线粒体与肾脏病、肠道菌群与肾脏的分别关联，但针对“肠道菌群-线粒体-肾脏疾病”这一交叉领域的知识框架、演进路径及前沿主题尚缺乏系统性梳理。在此背景下，发表在《International Urology and Nephrology》上的这项研究，首次运用文献计量学方法，对Web of Science核心合集中收录的该领域文献进行了全面分析，旨在描绘该交叉领域的研究版图，帮助研究者快速把握现状，识别合作者、期刊及新兴热点，为未来研究提供指引。

为开展此项研究，研究人员主要运用了几项关键技术方法。他们从Web of Science核心合集(WoSCC)中检索了2008年至2025年间发表的关于“线粒体”、“肠道菌群”和“肾脏疾病”的英文文章和综述，最终纳入795篇文献进行系统分析。研究团队利用R语言的Bibliometrix包进行文献计量指标的频率统计，并借助两款专业的科学知识图谱软件——CiteSpace和VOSviewer进行可视化分析。CiteSpace用于生成关键词时序图和分析研究前沿演变，而VOSviewer则用于构建国家、机构、作者间的合作网络以及关键词共现网络，从而直观地展示该领域的科研合作情况、研究热点和学科交叉特征。

年度发文量及趋势

分析显示，该领域年度发文量呈现明显的三阶段增长趋势。

2011-2016年为起步阶段，发文量较少；2017-2024年进入快速增长期，年发文量从41篇跃升至134篇；尽管2025年数据尚未完整，但截至7月已收录86篇，表明该领域研究热度持续高涨。

国家与机构分析

在国家贡献方面，中国发文量最高（402篇，占50.6%），但在篇均被引次数上低于美国，显示其论文数量优势明显，但学术影响力仍有提升空间。美国、巴西、日本和意大利也是该领域的重要贡献国。国际合作网络显示，中美合作最为频繁。在研究机构方面，巴西的Universidade Federal Fluminense、美国的University of California System以及中国的长庚纪念医院发文量居前。中国机构内部合作紧密，但跨国机构间合作相对有限。

作者贡献分析

作者分析表明，来自巴西里约热内卢联邦大学的Mafra Denise是该领域最高产的核心研究者，其研究重点在于CKD患者的肠道菌群失衡及其与炎症、氧化应激的关联机制，并探索营养干预改善病情的途径。Vaziri ND的论文则获得了最高的引用次数。

核心期刊分析

《Frontiers in Pharmacology》、《International Journal of Molecular Sciences》和《Nutrients》是发表该领域论文最多的期刊。而《Kidney International》则拥有最高的被引频次（2159次）和影响因子（12.6），显示出其在该领域的权威性。

关键词分析

关键词分析揭示了该领域的研究热点和前沿。

“氧化应激”是出现频率最高的关键词（410次），其次是“肠道菌群”（274次）、“炎症”（201次）和“慢性肾脏病”（190次）。这些高频词表明研究核心围绕CKD和AKI，聚焦于氧化应激、炎症和肠道菌群的相互作用。关键词“线粒体”的共现表明研究已从疾病层面深入到细胞和分子机制。新兴关键词如“铁死亡”、“生活质量”在2023-2025年间出现爆发式增长，反映了对新型细胞死亡机制和临床转化研究的兴趣日益浓厚。

综合讨论部分，本研究通过文献计量学方法系统梳理了肠道菌群-线粒体交互在肾脏疾病中的作用的研究现状、合作网络、知识基础及前沿趋势。研究发现，氧化应激、炎症和肠道菌群构成了该领域研究的核心交互网络。线粒体作为氧化应激的主要来源和目标，以及连接肠道菌群失调和全身性炎症的关键分子枢纽，其功能紊乱通过影响能量代谢、线粒体自噬、活性氧(ROS)产生等机制，参与肾脏损伤的进程。具体而言，肠道菌群代谢物（如硫酸吲哚酯、TMAO、短链脂肪酸(SCFAs)、胆汁酸、吲哚丙酸(IPA)等）可通过多种途径影响线粒体功能，进而调节氧化应激、炎症反应和细胞命运，在肾脏疾病中发挥“双刃剑”作用。反之，线粒体功能障碍也会损害肠上皮细胞能量供应，破坏紧密连接蛋白表达，增加肠道通透性，形成肠-肾轴的病理反馈环路。

该研究的结论强调了靶向“肠道菌群-线粒体”轴对于防治肾脏疾病（如CKD、糖尿病肾病）具有重要的多层面干预意义，为未来药物开发提供了新思路。为了推动该领域发展，未来需加强国家间、机构间的学术合作，建立联合研究网络和共享数据库；深入研究特定菌群代谢物对肾细胞和肠细胞线粒体功能的具体调控机制，并利用单细胞测序、类器官模型等技术深化研究；在阐明分子机制的基础上，着力开发靶向线粒体的干预策略（如线粒体自噬调节剂、线粒体抗氧化剂等），并通过严谨的临床试验推动其向临床应用转化。

总之，这项研究为学者们清晰展现了肠道菌群-线粒体-肾脏疾病交叉领域的研究全景，有助于推动肠-肾跨器官医学研究以及肾脏与线粒体的学科交叉合作，具有重要的学术参考价值。