朱雅飞|唐大刚|段颖涛|周谢|曲晓|李宁道|罗晓杰|张军
重庆医科大学附属第一医院骨科手术部/肌肉骨骼再生与转化医学重点实验室/骨科研究实验室，重庆400016，中国
**摘要**
**目的**
众多研究表明，神经系统与骨骼再生之间存在强烈关联。然而，迄今为止尚未有通过文献计量学方法对相关出版物进行系统分析或可视化研究。本研究旨在揭示过去20年中神经系统与骨骼再生关系的发展趋势、演变主题及主要研究方向。通过可视化方法，本研究清晰而全面地描绘了该领域的研究热点和前沿动态。
**方法**
文献计量学是一种对科学出版物及其模式进行定量分析的方法。本研究选取了从Web of Science Core Collection (WoSCC) 中收集的1178篇论文，利用CiteSpace和VOSviewer软件分析了参考文献、作者、期刊、机构、国家、关键词和研究主题。这一全面的分析有助于识别神经-骨骼再生领域的新出现的科研热点和主题演变。
**结果**
共检索到1178篇文章，显示出与神经-骨骼再生研究相关的论文数量和年引用次数持续增长。在所有国家中，中国的论文数量最多；而美国在总引用次数和平均每篇文章引用次数方面均处于领先地位。在学术机构中，上海交通大学是该领域的主要贡献者之一。值得注意的是，本研究强调了生物学与医学、化学与物理学等跨学科合作的重要性，这反映了神经-骨骼再生研究的复杂性，其本质需要多学科的整合。
**结论**
通过这项文献计量学分析，我们对2005年至2024年间的神经-骨骼再生研究进行了深入探讨。研究构建了一幅知识图谱，总结了该领域的研究演变轨迹。通过识别热门趋势和新出现的热点，本研究为未来的研究方向提供了关键见解，并为该领域的学者提供了指导。
**1. 引言**
**TITAN检查表声明[1]**：本研究在研究和论文撰写过程中未使用人工智能，因此确保我们的论文符合TITAN指南2025的要求——关于人工智能的声明和使用规定。
**骨骼再生**指的是骨骼组织在受伤、缺损或疾病后恢复其结构、功能和机械特性的过程。这不仅仅是一个物理修复过程，还涉及成骨细胞（形成骨细胞的细胞）、破骨细胞（吸收骨细胞的细胞）以及细胞外基质中的各种信号分子和生长因子的协同作用[2]。骨骼再生可以分为内源性再生（如骨折愈合）和外源性再生（如移植或借助人工材料的再生）。无论采用哪种再生途径，成功的修复都需要一个具有生物力学和生化相容性的适宜微环境[3]。随着年龄增长和健康状况的变化，骨骼的再生能力会下降，这使得骨骼再生成为骨质疏松症、关节炎和骨缺损等疾病的的基础研究和临床治疗的关键焦点。
**2. 文献计量学分析**
最近的研究强调了神经系统在骨骼再生中的关键作用，特别是感觉神经和交感神经在骨骼形成和稳态调节中的作用。在本文献计量学研究中，“神经-骨骼再生”被定义为一个特定的跨学科研究领域，主要探讨神经系统在骨骼组织修复和稳态调节中的调控作用。感觉神经释放诸如降钙素基因相关肽（CGRP）和P物质（SP）等神经肽，这些神经肽能够促进成骨细胞的分化、增殖和矿化，从而加速骨骼再生[4]。这些神经肽不仅调节局部细胞活动，还在骨折愈合过程中促进血管生成，为再生中的骨骼组织提供丰富的血液供应。相比之下，交感神经系统主要释放去甲肾上腺素（NE），它会抑制成骨细胞活性并刺激破骨细胞功能，导致骨骼吸收增加。因此，在慢性应激条件下，交感神经活动可能会加剧骨骼丢失[5]。
神经与骨骼之间的相互作用被称为“神经-骨骼轴”，这是一个复杂的双向调节网络。该网络中的神经信号不仅通过分泌神经肽直接作用于骨细胞，还影响骨髓间充质干细胞（MSCs）的分化方向[6]。实验证据表明，在感觉神经完整的情况下，MSCs倾向于分化为成骨细胞；而在缺乏感觉神经的情况下，它们更可能分化为脂肪细胞[7]。这一现象表明神经系统在维持骨骼稳态和平衡中发挥着关键作用。此外，神经生长因子（NGF）和轴突导向分子等神经营养因子与骨支架结合使用时，具有促进骨骼再生的潜力[[8],[9],[10]]。
**3. 结果**
在过去20年中，神经-骨骼再生医学取得了显著进展，研究重点在于神经调节骨骼稳态的机制以及各种生物材料在骨骼再生中的潜力。然而，该领域的出版趋势尚未得到充分分析，因此需要进行系统和全面的调查，以更好地指导未来的研究方向。
**4. 可视化工具的应用**
文献计量学分析应用数学和统计技术来研究出版物，从而提供了对特定领域历史发展、关键研究领域和未来趋势的重要见解[[11],[12],[13]]。CiteSpace和VOSviewer等可视化工具有助于全面理解出版模式[[14],[15],[16],[17]]，有助于识别新兴的研究趋势和热点，从而引导未来研究朝着最具影响力和前景的方向发展。本研究采用创新的文献计量学分析与可视化工具相结合，填补了神经-骨骼再生医学领域的知识空白。它系统地分析了2005年至2024年的文献，绘制了发展轨迹。据我们所知，这是该领域首项全面而科学的分析，为未来的研究方向提供了宝贵的见解。
鉴于神经-骨骼再生医学领域缺乏全面分析，本研究旨在为研究人员提供有用信息，减少研究重复性。这些信息将提高研究效率，帮助研究人员设定切实可行的目标并确定合适的研究方向。此外，通过汇总和分析该领域的大数据，本研究促进了信息共享，推动了更加有效和深入的研究实践。
**5. 结论**
基于定义的搜索参数（图1），2005年至2024年间共收集到1597项研究。经过筛选后，最终保留了1178项用于进一步分析的论文。如图2A所示，全球相关研究持续增加，2016年至2017年间增长最为显著（图2A）。VOSviewer的分析确定了神经-骨骼再生领域的主要研究领域及其相互关系（图2B）。不同节点之间的连接程度反映了跨学科联系的紧密程度；线条越密集，说明各个领域之间的整合越强。红色簇（生物学和医学）与其他领域（尤其是蓝色簇（化学和物理学）及绿色簇（心理学和社会科学）之间的联系最为紧密，表明神经-骨骼再生是一个高度跨学科的研究领域。节点的大小代表每个主题领域的文献重要性或数量。“神经科学”和“细胞生物学”是最大的节点，凸显了它们在该领域的核心地位。虽然神经-骨骼再生研究主要集中在生物学和医学领域（红色），但也与工程学、化学和物理学（蓝色和紫色）以及心理学和社会科学（绿色）有强烈关联，这反映了这一研究领域的复杂性，并强调了跨学科合作的必要性。
**6. 致谢**中国在h指数为38的情况下排名第二，这表明尽管其研究成果丰富，但其学术影响力正在稳步提升。日本紧随其后，h指数为33，保持了持续的学术表现高水平。使用VOSviewer和CiteSpace进行的国家合作可视化分析（图3A）显示，近年来中国已成为这一研究领域的主要力量，尤其是在2017年之后，其发表论文数量显著增加。尽管美国仍然是关键参与者，但其发表量近年来有所下降。欧洲的研究产出相对稳定，但呈轻微下降趋势。日本的发表量较低，但近期呈现出上升趋势。国家合作的地理分布（图3B）显示，北美、欧洲和东亚地区拥有众多国家的合作集群，反映了该领域研究的区域化特点。在合作网络中（图3C），中国和美国是核心节点。美国作为生命科学和再生医学领域的传统领导者，继续产生最多的论文，并表现出最强的研究影响。与此同时，中国近年来发展迅速，成为该领域的另一个重要节点，体现了其在神经骨骼再生研究中的日益增长的影响力。
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图3. 2005年至2024年参与神经骨骼再生医学研究的国家和地区。(A) 国家发表量。(B) 国际合作的地理分布。(C) 国家级研究合作网络。
3.3. 机构分析
为了避免重复计数，并全面反映各大学的整体研究产出，附属医院、医院或研究中心等机构与其所属大学合并进行了统计。表2列出了贡献最大的10个机构，其中上海交通大学位居首位（38篇论文，总计780次引用，平均每篇文章引用次数20.53次，h指数为18）。上海交通大学在论文数量上领先，表明其研究活动活跃。其h指数也相对较高，说明其大部分论文都产生了显著的引用影响。哈佛大学排名第二，27篇论文总计1327次引用，平均每篇文章引用次数49.15次，h指数为16。尽管哈佛大学的论文数量少于上海交通大学，但其总引用次数和平均引用次数显著更高，表明每篇论文的学术影响力更强。
表2. 2005年至2024年在神经骨骼再生医学领域贡献最大的10个机构
排名| 机构 | NPN | CH-index |
|----------------|------|-------|
| 上海交通大学 | 38 | 18 |
| 哈佛大学 | 27 | 16 |
| 加州大学系统 | 25 | 18 |
| 美国退伍军人事务部 | 25 | 15 |
| 美国空军医科大学 | 24 | 15 |
| 德克萨斯大学系统 | 22 | 15 |
| 郑州大学 | 22 | 14 |
| 法国国家健康与医学研究院 | 20 | 15 |
| 南方医科大学（中国） | 19 | 13 |
| 苏楠中山大学 | 19 | 13 |
表2显示，排名前十的机构都来自中国或美国，突显了这两个国家在该研究领域的绝对主导地位。使用VOSviewer生成的排名前70个机构的合作网络可视化图（图4）显示，上海交通大学、约翰霍普金斯大学和墨尔本大学在合作网络中处于中心位置，表明它们在该领域的领导作用。上海交通大学与其他机构的合作最为广泛，体现了其中心地位。
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图4. 2005-2024年神经骨骼再生医学研究中的机构合作网络
3.4. 作者分析
表3列出了贡献最大的10位作者，帕特里克·W·曼蒂（Patrick W. Mantyh）贡献最为突出，发表了17篇论文，总计1551次引用，平均每篇文章引用次数91.24次，h指数为16。他在各项指标中均排名第一，凸显了他对神经骨骼再生领域的重大贡献。赫伯特·赫尔佐格（Herbert Herzog）排名第二，发表了13篇论文，总计498次引用，平均每篇文章引用次数38.31次，h指数为10。虽然赫尔佐格的论文数量排在第二位，但其引用次数和h指数不如排名第三的胡安·M·希门尼斯-安德拉德（Juan M. Jimenez-Andrade）。胡安·M·希门尼斯-安德拉德的论文数量较少，但总引用次数非常高，平均每篇文章引用次数达69.75次，表明其论文的影响力很大。值得注意的是，迈克尔·A·库斯科夫斯基（Michael A. Kuskowski）排名第八，尽管论文数量较少，但平均引用次数非常高，说明他的研究影响力显著。使用VOSviewer生成的作者合作网络可视化图（图5）显示，大多数作者与其他作者有合作关系。曼蒂和赫尔佐格在合作网络中处于中心位置，表明他们在该领域的领导作用。
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图5. 2005-2024年神经骨骼再生医学研究中的作者合作网络
3.5. 期刊分析
表4列出了该领域发表论文数量最多的10个期刊，《Neural Regeneration Research》以28篇论文领先。其他主要贡献期刊包括《PLOS ONE》（23篇论文）、《Scientific Reports》（19篇论文）、《Molecular Pain》（17篇论文）和《Neuroscience Letters》（14篇论文）。表5列出了引用次数最多的10个期刊，《The Journal of Neuroscience》以1133次引用位居榜首，表明其在骨骼再生和神经科学研究中的核心作用。其他高引用期刊包括《Nature》（968次引用）、《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》（961次引用）、《Bone》（755次引用）和《Experimental Neurology》（719次引用）。使用VOSviewer对引用期刊的分析（图6A）显示，《PLOS ONE》、《Nature Communications》和《Scientific Reports》被频繁引用，强调了它们在该研究领域的重要作用。引用期刊的可视化图（图6B）进一步证实了这些期刊的强大影响力。使用VOSviewer进行的双模叠加分析（图6C）揭示了不同研究领域之间的引用关系和主题分布，表明生物医学科学和分子生物学是该领域的交叉点。
表4. 2005-2024年神经骨骼再生医学领域引用影响最高的10个期刊
排名| 引用期刊 | NPN | CH-index |
|----------------|------|-------|
| Neural Regeneration Research | 28 | 10.6 |
| PLOS ONE | 23 | 28.9 |
| Scientific Reports | 19 | 25.0 |
| Molecular Pain | 17 | 22.8 |
| Neuroscience Letters | 14 | 22.8 |
| Pain | 12 | 22.5 |
| International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery | 12 | 22.2 |
| Frontiers in Physiology | 12 | 19.6 |
| Experimental Neurology | 11 | 18.4 |
| Neuroscience | 11 | 18.2 |
表5. 2005-2024年神经骨骼再生医学领域引用次数最多的10个期刊
排名| 引用期刊 | NPN | CH-index |
|----------------|------|-------|
| Neural Regeneration Research | 28 | 10.6 |
| PLOS ONE | 23 | 28.9 |
| Scientific Reports | 19 | 25.0 |
| Molecular Pain | 17 | 22.8 |
| Neuroscience Letters | 14 | 22.8 |
| Pain | 12 | 22.5 |
| International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery | 12 | 22.2 |
| Frontiers in Physiology | 12 | 19.6 |
| Experimental Neurology | 11 | 18.4 |
3.6. 参考文献分析
使用VOSviewer分析共同引用的文献，图7A显示，大多数引用高峰出现在两个主要时期：2005-2010年和2016年后。这些趋势与技术突破和研究重点的转变密切相关。早期（2005-2010年）对应于细胞信号通路和干细胞再生研究的发展，而后期（2016年后）则与CRISPR和组织工程等技术的进步相吻合。参考文献聚类（图7B）显示了引用强度最高的10个集群，其中最大的集群围绕感觉神经纤维。集群之间的相互联系突显了该领域的跨学科特性，“建筑设计”是其中的重要主题，可能反映了再生背景下的生物材料支架开发。聚类结果还确定了核心研究主题，包括基础科学（如骨-血相互作用、神经骨骼信号）和临床应用（如骨癌疼痛、骨稳态调节）。共同引用网络分析（图7C）将Tomlinson RE（2016, Cell Reports）确定为关键节点，表明其作为高共同引用核心参考文献的地位。同样，Brazill JM（2019, Journal of Bone and Mineral Research）在网络中既具有高引用频率也具有强中心性，与图7A所示的引用高峰结果一致。
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图7. 2005-2024年神经骨骼再生医学领域的参考文献分析。(A) 引用高峰最高的25个参考文献。(B) 参考文献聚类分析。(C) 参考文献的共同引用网络
3.7. 关键词和热点
使用VOSviewer对关键词共现情况进行分析（图8A）发现了五个主要关键词集群。红色集群包括“表达”、“激活”、“凋亡”、“BMP”、“衰老”和“神经系统”等术语，主要与参与再生的基因表达和信号通路相关。蓝色集群包含“间充质干细胞”、“再生”、“移植”、“脊髓损伤”和“前体细胞”等关键词，强调了MSCs在组织再生中的作用。绿色集群包含“损伤”、“生长因子”、“神经生长因子”、“骨”和“修复”等关键词，涉及神经骨损伤中的生长因子介导的修复机制。紫色集群包含“分化”、“基质细胞”、“神经营养因子”、“迁移”和“神经元”等关键词，突显了细胞分化和神经营养因子在神经修复中的重要性。黄色集群包含“损伤”、“大鼠”、“血管生成”和“面部神经”等关键词，专注于神经骨修复研究中使用的动物模型。图8B展示了关键词的时间分布。2013年的研究主要集中在神经骨损伤的基础机制上，特别是脊髓损伤和干细胞的潜在作用。2014至2016年间，研究重点转向转化应用，间充质干细胞（MSCs）和生长因子成为促进损伤修复的核心主题。2017至2018年，研究越来越注重应用方向，涉及组织工程、支架材料和定向分化，标志着向实用再生策略的转变。图8C显示了关键词密度图，颜色强度表示研究焦点（红色代表最高密度）。高密度关键词包括间充质干细胞、分化、再生、表达、神经病理性疼痛和神经生长因子，表明它们在该领域中的核心作用。图8D展示了2005至2024年高频和高影响力关键词的演变。早期（2005-2010年）的关键词如脊髓、大脑、细胞死亡和信使RNA反映了基础分子机制的研究重点。中期（2010-2016年）的关键词包括神经再生、脊髓损伤、大鼠模型和细胞疗法，表明研究重点转向应用研究，涉及干细胞疗法和临床前动物模型。后期（2016-2024年）的关键词如骨再生、代谢、CGRP和模型，表明对代谢调节、神经肽功能和再生模型改进的兴趣日益增加。
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图8. 2005-2024年神经骨骼再生医学研究中的关键词分析。(A) 关键词共现网络。(B) 关键词时间线可视化。(C) 关键词密度图。(D) 引用高峰最高的25个关键词
4. 讨论
过去二十年间，神经骨骼再生研究取得了显著进展[21]。本研究通过提供2005至2024年的全面文献计量和可视化分析，强调了该领域的主要努力和进步。通过使用文献计量工具，它提供了对领域发展和趋势的直观和系统的理解，识别了新兴的研究热点和关键突破。这些发现为早期职业研究人员和资深研究人员提供了宝贵的指导。
4.1. 神经骨骼再生医学的国家贡献和研究总结
可视化结果显示，2005至2024年间发表量呈显著上升趋势，表明过去二十年间对该领域的兴趣不断增长。在国家贡献方面，中国和美国是神经骨骼再生研究领域的领先国家，中国发表了362篇论文，其次是美国（330篇）。然而，美国在引用次数、h指数和平均引用次数方面排名第一，凸显了其重要的影响力和研究影响力。值得注意的是，排名前十的机构均来自中国或美国，进一步凸显了这两个国家的主导地位。此外，分析表明，神经骨再生研究主要集中在生物学和医学领域（图2B），但它也显示出与工程学、化学、物理学、心理学和社会科学的强劲跨学科联系。这种跨学科整合反映了神经骨再生的复杂性，需要多个领域的合作努力[22]。核心研究主题集中在神经科学和细胞生物学上[23]，并在麻醉学和外科等临床学科中有应用[24]。技术方法（例如显微镜技术）和基础科学（例如化学分析）也发挥着支持作用。此外，心理学和社会科学（例如卫生政策和服务）以及环境和生态科学也对这一领域有所贡献——可能与临床背景和影响神经骨再生的环境因素有关。
4.2. 作者和期刊的现状与质量
美国是神经骨再生医学领域的领先作者所在地，例如Patrick W. Mantyh，他不仅在发表论文数量上领先，而且在总引用次数和平均引用次数上也名列前茅，这表明了他的学术影响力。其他值得注意的贡献者包括Herbert Herzog和Juan M. Jimenez-Andrade，他们都通过高发表频率和引用次数展现了强烈的学术领导力。Michael A. Kuskowski也因其高质量的研究而受到认可。值得注意的是，顶级十大作者中只有一位来自中国，这表明中国学者在这一领域仍有很大的发展空间。然而，作者合作网络（图5）显示，国际间的研究合作相对分散，表明各国和机构之间的学术联系不够紧密。建议加强国际合作以提高研究的生产力和创新能力。就发表平台而言，表4显示《神经再生研究》、《PLOS ONE》、《科学报告》、《分子疼痛》和《神经科学快报》等期刊在这一领域发表了最多的论文。仅前五名期刊就发表了超过100篇文章，这些期刊很可能会继续成为传播高质量研究的优先平台。此外，还对这些期刊进行了共引用分析，以评估它们的影响力。如表5所示，《神经科学杂志》和《自然》对该领域做出了特别重要的贡献。在十大被引用最多的期刊中，《自然》、《细胞》和《科学》这三本最负盛名的学术期刊凸显了它们在神经骨再生研究中的重大影响力和权威性。
4.3. 研究热点
关键词共现和突发的分析揭示了神经骨再生医学的研究前景和前沿发展。当前的研究热点涵盖了从基本机制到临床应用的广泛领域（图8A），包括：参与再生的基因表达和信号通路的调节[25,26]；干细胞（特别是间充质干细胞MSCs）的治疗应用[7,27]；生长因子和血管生成在损伤修复中的作用[[28], [29], [30]]；细胞分化、神经营养因子和细胞迁移机制的研究[31,32]；以及使用动物模型研究血管生成和神经损伤[33,34]。关键词的时间分布分析（图8B）表明，早期的研究主要集中在神经和骨损伤的基本机制上，特别是脊髓损伤以及干细胞的再生潜力[35,36]。在中期阶段，研究重点转向了转化应用，MSCs和生长因子成为核心主题[37,38]。近年来，研究的重点变得更加技术性和应用导向，强调组织工程、支架生物材料和定向分化——标志着朝着与临床相关的骨再生和神经修复解决方案的发展[[39], [40], [41]]。图8C和D中的结果支持了这一趋势，符合当前的研究方向，并有助于预测神经骨再生医学的未来发展方向。
(1) 通过干细胞技术优化组织再生
(i) 调节MSC分化：研究驱动MSC分化为特定谱系的分子机制，如神经元和成骨细胞。基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）可以用来精确调节MSC的分化潜力[42,43]。
(ii) 组合细胞疗法：探索MSC与其他细胞类型（如神经前体细胞或内皮细胞）结合的协同效应，以开发增强组织再生的多细胞复合系统[44,45]。
(iii) MSC在衰老和疾病条件下的应用：评估老龄个体或糖尿病和骨质疏松症等患者中MSC的功能变化，旨在为不同患者群体定制干细胞疗法[[46], [47], [48]]。
(iv) 干细胞治疗的安全性和长期结果：考虑潜在的临床风险，如肿瘤发生，并强调需要进行长期随访研究以评估基于干细胞治疗的安全性和有效性[[49], [50], [51]]。
(2) 神经骨再生的分子调控机制
(i) 神经肽的作用：需要进一步研究以明确神经肽（如CGRP）在促进轴突生长、骨再生和血管生成中的作用[52,53]。分子生物学和遗传学工具可以用来研究神经肽如何通过Wnt、BMP和Notch等信号通路发挥这些效应[[54], [55], [56]]。
(ii) 多因素调控策略：联合使用各种分子制剂——包括生长因子、神经肽和免疫调节剂——可能通过协同效应增强组织再生结果[57,58]。
(iii) 基因治疗和分子药物开发：未来的研究可能会集中在针对关键调控分子的基因治疗方法和小分子药物（如CGRP靶向制剂）的开发上[59]。
(iv) 代谢调节和再生：代谢状态显著影响再生过程。研究代谢途径（如氧化应激和能量代谢）并通过代谢调节来优化再生是一个日益重要的领域[60,61]。
(3) 组织工程和生物材料的创新
(i) 新型智能支架的开发：具有高生物相容性和与天然组织结构相似性的仿生支架可以为干细胞生长提供最佳微环境。功能性支架可以被设计成能够精确地在空间和时间上释放生长因子、神经肽或抗炎剂[62,63]。在组织修复过程中逐渐降解的可降解支架可以减少二次手术干预的需要[64]。
(ii) 纳米材料在组织再生中的应用：纳米技术可以提高支架的机械强度和生物性能。纳米颗粒可以用作治疗剂的载体，提高靶向输送效率并促进组织再生[65,66]。
(iii) 3D打印和个性化支架设计：3D打印技术能够制造出根据个体解剖和病理条件定制的支架，例如神经缺陷或骨折[67,68]。
(iv) 机械环境调节：研究机械刺激（如压缩或拉伸应力）对组织再生的影响，并设计能够动态适应生物力学环境的响应性支架材料，这是提高再生效果的一个有前景的方向[69]。
(4) 从基础研究到临床转化
(i) 大规模临床试验：需要大规模、多中心的临床研究来验证当前再生医学技术（如MSC移植和组织工程支架）的安全性和有效性[70]。
(ii) 个性化治疗计划的发展：应根据患者特定因素（包括年龄、疾病状况和生物特性）制定精准治疗策略[71]。
(iii) 长期随访和机制优化：对接受再生疗法的患者进行长期随访对于评估持续疗效和识别导致治疗失败的关键因素至关重要[72]。
(iv) 跨学科合作：将再生医学成功转化为临床实践需要多个学科的紧密合作，包括生物医学工程、分子生物学、临床医学和计算机科学——例如通过整合AI辅助的诊断和治疗计划[73,74]。
(5) 基于模型的研究和优化
(i) 动物模型的改进：开发更准确复制人类疾病特征的动物模型，以提高临床前研究的临床相关性[75,76]。
(ii) 计算模拟和AI应用：利用计算模型模拟复杂的生物过程，包括干细胞分化和组织再生，以优化实验设计。人工智能（AI）技术也可以用来分析再生数据、预测治疗结果并改进治疗策略[77,78]。
(iii) 人体器官芯片系统：开发与神经骨再生相关的人体器官芯片模型，用于高通量筛选潜在的治疗剂[79,80]。
4.4. 未来研究趋势
预测神经骨再生医学的未来趋势和影响至关重要。关键研究方向包括阐明脊髓和脑损伤修复的分子机制、研究细胞凋亡和基因表达调节、推进干细胞疗法、促进骨再生、探索代谢调节和神经肽机制以及优化组织再生模型[81]。综合分析表明，未来神经骨再生医学的研究将集中在以下领域：精准医学：围绕干细胞治疗和分子调节优化治疗策略，结合基因编辑和代谢调节。智能支架和组织工程：开发结合纳米技术和3D打印的功能性、个性化支架以增强组织修复。临床转化和大规模应用：加速基础研究的临床转化，干细胞疗法和骨再生技术的突破是关键目标。跨学科方法和新兴技术：通过跨学科合作、利用人工智能、计算模拟和器官芯片平台来促进创新。这一分析强调了优先事项和方法论的转变，这将对神经骨再生研究的未来格局产生重要影响。
4.5. 本研究的局限性
尽管本文提供了关于神经骨再生医学全球进展和关键焦点的宝贵见解，但仍需承认某些局限性。具体来说，捕捉该领域内的细微差别仍然具有挑战性——例如参与再生的特定组织类型以及各种生物材料和细胞成分之间的复杂相互作用。此外，与数据库选择和语言限制相关的潜在偏见可能导致相关研究的遗漏。值得注意的是，本文没有包括PubMed、Cochrane和Embase等数据库以及非英语语言的来源，这可能影响了文章的全面性。此外，依赖于引用频率可能会低估最近发表的高质量研究，从而导致当前研究活动与文献计量学发现之间存在差距。未来的研究应纳入最新的研究，并努力克服这些局限性，以提供更准确和全面的领域评估。
5. 结论
总体而言，我们的研究揭示了2005年至2024年间神经骨再生医学的全球重要趋势。中国和美国做出了最大的贡献，中国在论文数量上领先，突显了其在推动研究进展中的关键作用；而美国则具有最高的引用次数、h指数和平均引用次数，表明其在研究产出和影响方面的强大影响力。此外，我们的分析确定了五个可能塑造神经骨再生医学未来发展的关键研究方向：(i) 干细胞技术的进步：包括更精确地调节MSC分化、开发组合细胞疗法以及在衰老和特定疾病条件下的MSC应用[82,83]。(ii) 深入理解分子调控机制：重点研究神经肽的作用、多因素调控策略、基因治疗和分子药物开发以及代谢调节在神经骨再生中的作用[84,85]。(iii) 组织工程和生物材料的创新：强调开发智能、功能化的支架、纳米材料增强的再生平台以及使用3D打印技术的个性化支架设计[86,87]。(iv) 提高临床转化：包括大规模临床试验、个性化治疗计划、长期随访研究以评估疗效和安全性，以及促进跨学科合作。(v) 实验模型的优化：例如改进动物模型以更好地复制人类疾病特征，利用计算模拟和AI预测结果，以及开发用于高通量分析的器官芯片平台[88]。通过在这些领域的持续创新，组织工程和再生医学有望改变骨损伤和缺陷的治疗，为患者提供更有效和持久的解决方案。
作者贡献
Zhu Yafei：概念化、方法论、原始稿撰写、审阅与编辑。
Tang Dagang：方法论、研究、撰写、审阅与编辑。
Duan Yingtao：软件、数据管理、撰写、审阅与编辑。
Xie Zhou：形式分析、数据管理。
Qu Xiao：资源协调、方法论。
Li Ningdao：撰写、审阅与编辑、概念化。
Luo Xiaoji：概念化、可视化。
Zhang Jun：撰写、审阅与编辑、资金争取、概念化、监督。
伦理批准
本工作中的所有数据均来源于Web of Science，这是一个面向所有学者的综合性数据库，数据在论文的文字、图片和表格中以可视化的形式呈现。无需伦理批准或患者同意。
研究注册唯一识别号（UIN）
本工作中的所有数据均来源于Web of Science，不涉及患者或隐私问题。因此，研究注册所需的唯一识别码（UIN）并不是必需的。
**数据可用性声明**
本研究中的数据不属于敏感信息，可公开获取。因此，这些数据是公开且非保密性的。所有相关数据均已包含在稿件中。
**来源与同行评审**
不适用。
**资金支持**
本研究得到了国家自然科学基金（82402779）、中国博士后科学基金（2024MD754029）以及重庆市自然科学基金（CSTB2024NSCQ-MSX1218）的支持。
打赏
