神经科学领域的研究进展

12月8日，中国科学院科技战略研究所、中国科学院文献信息中心和柯睿维安向全球联合发布了《2021研究前沿报告》和《2021研究前沿热点指数报告》。报告评选展示了110个热点前沿和61个新兴前沿，涵盖了自然科学和社会科学的11个主要学科。这是“研究前沿”系列报告连续第八年发布。研究方法:

定义“研究前沿”的方法，源于科学研究之间存在的某种特定共性，这种共性可能来自于实验数据，也可能来自于研究方法，或者概念和假设，并反映在研究人员在论文中引用其他同行的工作这一学术行为中。对于研究前沿的分析，为科研人员提供了一个独特的视角来揭示科学研究的脉络。在今年的报告中，约三分之一的研究前沿与新型冠状病毒肺炎（COVID-19，简称新冠肺炎）相关。临床医学领域位居前十位的热点前沿中有六个与新冠肺炎相关，生物科学领域位居前十位的热点前沿有三个与新冠肺炎相关，在这些领域的研究将对全球抗击新冠疫情产生深远的影响。

报告显示，美国仍是11个主要学科中最活跃的国家，中国继续排名第二，中美差距正在缩小。

。排名前十的其它国家为英国、德国、意大利、法国、澳大利亚、加拿大、西班牙、荷兰。

以下重点介绍生物科学领域的研究前沿和热点:

生物学领域的十大热点主要集中在新型冠状病毒(新型冠状病毒)的发病机制、雷地昔韦抑制冠状病毒的机制、卡介苗诱导的训练免疫、肿瘤相关成纤维细胞对肿瘤免疫反应的影响、海马神经元和星形胶质细胞的功能多样性、脂蛋白(a)与心血管疾病风险、抑郁相关位点、基于图像的深度学习的疾病自动识别与诊断。在与新冠肺炎的战斗中，科学家们正在与病毒赛跑，对新型冠状病毒致病机制的研究迅速成为生物科学领域的热点。通过确定病原体、重点靶标和受体，为后续疫情防控和药物、疫苗的研究奠定了工作基础。2021年的热点课题包括“新冠肺炎病原体的鉴定、病毒基因组序列分析和ACE2受体的识别”和“新型冠状病毒中刺突糖蛋白的结构、功能和抗原性”。“雷地昔韦抑制冠状病毒的机制”热点前沿研究证实，雷地昔韦能强烈抑制冠状病毒的复制，包括引起中东地区MERS、SARS等人畜共患疾病的部分冠状病毒。临床领域与之相关的热门前沿是“雷地昔韦治疗新冠肺炎研究”。脑科学研究，

肿瘤发生和治疗研究、抑郁症发病机制和药物作用机制研究等是历年生物科学领域研究前沿的核心议题。

脑科学包括两个热点前沿，即成年人脑海马神经元再生的研究和脑星形胶质细胞的异质性和功能多样性。其中热点前沿，脑星形胶质细胞的异质性和功能多样性，是热点前沿，星形胶质细胞与神经退行性疾病和脑衰老的关系，在2020年的发展和延续。

此外，“肿瘤相关成纤维细胞在肿瘤免疫治疗中作用”热点前沿则与 2020年的热点前沿“基于 MicroRNA 的肿瘤治疗”相关。“全基因组关联研究确定抑郁症相关的基因座”热点前沿与 2020 年的“氯胺酮抗抑郁作用机制的研究”热点前沿一样都关注抑郁症主题。

2021年生物科学十大前沿热点

2021年生物科学十大前沿热点引文

我们来回顾一下2019-2020年神经科学的研究热点和发展:

2020

2020年生物科学领域位居 Top10 位的热点前沿集中在神经系统疾病、肠道微生物与人体疾病、耐药菌、抑郁症、肿瘤相关基础研究、蛋白质靶向降解和碳酸酐酶抑制剂等方向。

其中，神经系统疾病是最大的前沿群体，包括三个热点前沿:星形胶质细胞与神经退行性疾病和脑衰老的关系、纳米颗粒介导的脑内给药系统和神经系统疾病中的淋巴通路。

2020年生物科学十大前沿热点

2020年生物科学十大前沿热点引文

焦点前沿-“星形胶质细胞与神经退行性疾病和脑老化的关系”

长期以来，人们将治疗神经系统疾病，理解神经作用机制的焦点都集中在神经元上。然而近年来，人们越来越认识到神经胶质细胞（如小胶质细胞和星形胶质细胞）可能在驱动神经系统疾病（包括神经退行性疾病例如阿尔兹海默病、帕金森疾病、脑外伤以及脊髓损伤等）以及大脑衰老过程中起关键作用。该热点前沿对小胶质细胞和星形胶质细胞的功能提出了新见解，加深了人们对衰老和老年疾病中神经元 - 神经胶质相互作用机制的理解。星形胶质细胞能够参与一系列人类神经变性疾病或大脑损伤的发生，比如，激活小胶质细胞后会释放三种关键的因子，从而起到推动神经毒性反应（杀死神经元）的星形胶质细胞的形成。小胶质细胞在衰老过程中促进星形胶质细胞活化。反应性星形胶质细胞失去了正常功能的能力，产生补体成分，并释放一种杀死神经元和少突胶质细胞的毒性因子，星形胶质细胞对衰老反应基因的上调可导致正常衰老过程中易感脑区的认知功能下降，使老年脑更易受损伤。这些新见解为神经退行性疾病的新疗法的开发提供了机会，具有非常重要的意义。从核心论文的国家分布看，美国是最大的核心论文贡献国，其中斯坦福大学贡献的核心论文数量最多，同时论文的影响力也最大，其中一篇论文被引频次达到 922 次。

产生“星形胶质细胞与神经退行性疾病和脑老化的关系”研究前沿核心论文顶尖的国家和机构

“星形胶质细胞与神经退行性疾病和脑老化的关系”研究前沿中顶级论文被引用的国家和机构

2019

2019年，与神经科学相关的研究前沿归类于临床医学领域：

2019年临床医学十大热点前沿

2019年临床医学十大热点前沿引文论文

焦点前沿-“外周细胞功能障碍在阿尔茨海默病中枢神经系统中的作用”

周细胞是散在分布于血管内皮细胞与基膜之间的一种扁平而有突起的细胞。在中枢神经系统内，周细胞与血管内皮细胞、基膜、神经胶质细胞和神经元共同构成神经血管单元，共同维持中枢神经系统的正常形态和功能。中枢神经系统周细胞可通过收缩松弛来调控脑血流量，并在形成维持血脑屏障、稳定新生血管和吞噬清除代谢产物等方面发挥重要作用。随着神经科学研究的深入，作为血管神经单元重要组成部分的周细胞，其功能障碍与多种中枢神经系统疾病的发病和预后密切相关，并有可能成为临床治疗的新靶点，因而研究热度不断攀升。阿尔茨海默病作为最常见的神经退行性疾病，也和中枢神经系统周细胞功能障碍密不可分，具体机制涉及血脑屏障受损、局部脑血流量降低、β 淀粉样蛋白和 tau 蛋白代谢异常等方面。“中枢神经系统周细胞功能障碍在阿尔茨海默病中的作用”热点前沿包括 14 篇核心论文，研究内容主要涉及阿尔茨海默病的细胞机制和分子机制、周细胞的重要功能和信号途径等领域。其中有研究表明阿尔茨海默病患者脑组织内 PDGFRβ周细胞丢失与纤维蛋白原渗漏、氧合度下降、纤维状 β 淀粉样蛋白异常沉积有关。还有研究表明周细胞变性导致神经血管解耦合、脑供氧不足和代谢应激，与阿尔茨海默病等中枢神经系统疾病发生有关。另有研究发现周细胞是调节脑血流量的主要调节者，神经元活动和神经递质谷氨酸激发信号释放，使周细胞松弛，从而扩张毛细血管，调节脑血流量。该热点前沿核心论文TOP产出国家和机构中，美国参与贡献率最高，达 71.4%，其中南加利福尼亚大学领先优势明显，参与发表了 6 篇核心论文，占比 42.9%，在产出机构中排名第 1；英国和塞尔维亚分别以 4 篇和 2 篇核心论文位列产出国家第 2名和第 3 名。中国贡献的 1 篇核心论文来自第三军医大学。

“外周细胞功能障碍在阿尔茨海默病中枢神经系统中的作用”前沿核心论文Top Output

和国家机构。

论文被引用最多的国家是美国(567篇，47.3%)，其次是英国、中国、德国和加拿大，中国以133篇论文排名第三。产出前10的院校中，美国有6所院校上榜，另外4所院校分别来自法国和英国。哈佛大学(54篇)、南加州大学(48篇)、法国国家健康与医学研究所(46篇)位列前三。

“中枢神经系统外周细胞功能障碍在阿尔茨海默病中的作用”前沿领域被引论文的最高产出

和国家机构。

以上内容均来自柯睿维安历年出版的《研究前沿》。有关完整报告，请参见:

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