肺类器官向临床应用的进展：全球研究焦点与未来方向综述

肺类器官作为模拟肺发育、功能及疾病病理的三维模型，能克服传统 2D 细胞培养和动物模型的局限(如无法再现人体组织结构、物种差异大)，在肺疾病研究中具有重要价值。然而，现有综述多依赖主观视角，缺乏对全球研究分布、热点趋势的系统分析。本研究通过文献计量分析，梳理 2011-2024 年肺类器官研究的发表趋势、合作模式、知识结构及未来方向，为临床转化提供数据支持。

来自成都中医药大学的团队在《Frontiers in Medicine》期刊发表了题为Advancing lung organoids toward clinical applications: a global perspective on research focus and future directions的系统综述。

核心内容如下：

发表趋势：全球肺类器官研究文献从 2011 年的 1 篇增至 2024 年的 929 篇，2019 年后快速增长(年均增长率 49.1%)，COVID-19 疫情进一步推动研究(2020 年后聚焦病毒感染机制)。

影响力分析：《Nature》期刊引用量最高(2675 次);美国(8155 次引用、281 篇文献)、荷兰(3421 次引用)为主要贡献国家;荷兰乌得勒支大学医学中心(2083 次引用)、Hans Clevers(2711 次引用)为最具影响力机构和作者。

关键词聚类：前 54 个高频关键词形成 4 个聚类 —— 特发性肺纤维化(IPF)、肺癌、囊性纤维化(CF)、COVID-19，反映研究核心为疾病建模。

未来挑战：标准化培养方案缺失、疾病模型精准度不足、伦理与安全性问题(如细胞来源、基因编辑风险)。

研究结果

图 1：文献计量分析流程图

内容：展示肺类器官研究文献计量分析的完整流程，分为三个核心阶段 —— 研究设计与数据收集、数据分析与可视化、数据解读。具体包括：初始检索获得 4253 篇文献，经筛选排除 168 篇不符合要求的文献(如非肺类器官研究、非英文文献等)，初步确定 4085 篇;进一步精确筛选后保留 929 篇有效文献;最终围绕全球发表趋势与合作模式、核心知识结构(高影响力国家 / 机构 / 作者)、关键词共现与演化趋势等维度展开分析，明确领域研究热点与未来方向。流程图清晰呈现了文献从检索到最终分析的筛选过程及各阶段样本量，为研究的系统性和严谨性提供直观支持。

图 2：2011-2024 年发表量分布

内容：折线图显示发表量逐年增长，2019 年后增速加快(2023 年 192 篇)，反映肺类器官研究受重视程度提升，尤其 COVID-19 疫情后研究热度激增。

图 3：国家研究分析

内容：(A)柱状图显示美国、中国、荷兰等国的文献量与引用量，荷兰单篇平均引用最高(72.8 次);(B)合作网络显示美国与 29 国存在合作，总链接强度(TLS)240，为全球核心;(C)折线图显示美国 2014 年后发表量快速增长，中国 2017 年后崛起。

图 4：核心作者合作网络

内容：208 位作者形成 14 个聚类，显示研究团队分散，缺乏统一合作模式，Spence JR(TLS 71)、Chen HY(TLS 65)为核心合作者。

图 5：关键词共现与时间趋势

内容：(A)网络聚类显示 4 个疾病相关集群：绿色(IPF)、蓝色(肺癌)、橙色(CF)、紫色(COVID-19)，节点大小反映关键词出现频率(如 “organoids” 229 次、“lung cancer” 124 次);(B)时间趋势图显示 “stem cell” 为早期核心关键词，“microphysiological systems”“lung-on-a-chip” 为新兴热点(2022 年后高频出现)。

全文总结

本研究通过文献计量分析揭示了 2011-2024 年肺类器官研究的全球格局：发表量持续增长(2024 年达 929 篇)，美国和荷兰为研究核心，聚焦特发性肺纤维化、肺癌、囊性纤维化及 COVID-19 的疾病建模。当前热点包括微生理系统(器官芯片)和个性化药物筛选，但面临标准化培养、模型精准度及伦理安全等挑战。未来需建立统一培养协议、优化疾病模型(如整合肿瘤微环境)、规范伦理审查，推动肺类器官从基础研究向临床转化。