《Frontiers in Nutrition》:Global research trends on the impact of obesity on male infertility: a bibliometric analysis
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背景:全球肥胖率的上升与男性生育力的下降并行,推动了对两者因果关系的探究。虽然肥胖被公认为一种系统性代谢紊乱,但其损害男性生殖的机制仍然复杂。追踪该领域进展可为未来研究方向提供参考。
方法:在2026年1月10日,使用两个数据库(包括Web of Scienc
背景:全球肥胖率的上升与男性生育力的下降并行,推动了对两者因果关系的探究。虽然肥胖被公认为一种系统性代谢紊乱,但其损害男性生殖的机制仍然复杂。追踪该领域进展可为未来研究方向提供参考。
方法:在2026年1月10日,使用两个数据库(包括Web of Science和Scopus)就“肥胖与男性不育”主题进行了文献检索。从两个数据库中提取了包括完整记录和参考文献在内的关键出版物信息。合并并清洗来自两个数据库的数据后,使用CiteSpace和VOSviewer等工具进行了文献计量分析。
结果:分析显示该领域呈指数级增长,2012年标志着从小众探索向主流研究的关键转折点。中国在发文量上领先,但美国在引用影响力和网络中心性方面占据更大优势。一个多极化的机构网络以哈佛大学、哥本哈根大学和阿德莱德大学为中心。《Fertility and Sterility》和《Andrologia》分别是影响力(通过影响因子衡量)和发文量方面最具影响力的期刊。Jorge E Chavarro和Michael L Eisenberg发表数量最多,而Luca Boeri、Francesco Montorsi和Andrea Salonia是主要合作者。当前研究集中于四个相互关联的领域:氧化应激驱动的精子DNA损伤;肠-睾丸轴与代谢免疫调节;父亲表观遗传与跨代效应;以及多维干预方法。
结论:本研究全面描绘了肥胖与男性不育的全球研究格局,追溯了该领域的演变并识别了新兴前沿。这些见解为未来研究指明了新方向,并提供了对该领域更深入的理解。
1 引言
过去几十年,全球肥胖患病率呈指数级增长,已演变成一种全球流行病。与此同时,人类生殖健康也面临危机。现有证据表明,肥胖在多个维度损害男性生育力。一方面,它通过诱发睡眠呼吸暂停、扰乱下丘脑-垂体-性腺轴以及提高阴囊温度,直接恶化精子发生微环境。另一方面,肥胖诱导的系统性慢性低度炎症和氧化应激不仅破坏睾丸免疫豁免屏障,还损害精子DNA完整性并改变关键信号通路,从而削弱精子的受精能力。在文献量激增的背景下,需要系统、定量的评估。文献计量分析已成为驾驭此类复杂科学领域的严谨方法,可绘制知识现状、理清研究热点和演变趋势,为临床实践和基础研究提供指导。
2 方法
2.1 数据来源
本研究数据来源于两个国际权威数据库:Web of Science (WoS) 和 Scopus。整合两个数据库资源确保了文献质量,并为后续知识图谱分析提供了更稳健的数据基础。
2.2 检索策略
为确保数据时效性和准确性,于2026年1月10日在WoS核心合集和Scopus数据库中进行了文献检索。检索策略围绕“肥胖”和“男性精子”两个核心主题严格构建。文献筛选过程遵循PRISMA指南。最终,合并和去重后,共有1222篇高质量文章被纳入后续分析。
2.3 文献计量软件
本研究采用CiteSpace (v6.2.4 R)、VOSviewer (v1.6.19) 和R语言bibliometrix包 (v4.1.3) 构建多维知识图谱。同时采用H指数评估学者、机构、期刊和国家的学术影响力,并参考最新期刊引证报告中的影响因子作为衡量期刊质量的标准。
3 结果
3.1 肥胖/男性不育领域的科学产出趋势
3.1.1 发文量与引文趋势
本研究共纳入1222篇论文。该领域的发文趋势可分为三个阶段:第一阶段(1994-2011年)发文量持续低迷;第二阶段(2012-2021年)发文量激增,2012年成为一个关键的拐点,从20篇增至2013年的36篇,并在2021年达到126篇的峰值;第三阶段(2022年后)发文量在高位区间波动。篇均被引次数是衡量论文平均学术影响力和质量的关键指标。2012年至2016年间篇均被引异常高,之后随着发文量增加,该指标逐渐稀释并显著下降。
3.1.2 科学产出的生命周期分析
使用Bibliometrix的生命周期功能分析该领域的发展阶段和未来趋势。决定系数R2= 0.967,表明模型解释了96.7%的发文量变异,证明该领域发展轨迹紧密遵循逻辑增长模式。预测模型显示,该领域的发文量将于2027.5年达到峰值,之后将逐渐下降,进入成熟阶段。累计发文量拟合曲线目前处于S曲线的陡峭上升阶段,尚未跨越拐点,证实该领域正处于快速发展阶段,远未达到饱和。
3.2 肥胖/男性不育领域的国家分析
共有220个国家/地区在该领域发表过文章。中国 (n = 204) 和美国 (n = 193) 分别位居第一和第二,显著高于其他国家。在总被引次数上,美国以9139次领先,其次是中国 (4680次) 和意大利 (3364次)。丹麦和澳大利亚尽管发文量较低,但显示了相对较高的被引频次。
3.2.1 全球合作网络分析
可视化图谱显示,美国是全球科学合作网络的绝对枢纽,其总链接强度 (TLS) 远超其他国家。全球合作形成了八个紧密联系的国家集群。其中,粉红色集群(包括中国、美国、加拿大、巴西等)尤为突出,而欧洲国家主导了橙色集群。对应作者所属国家通常代表主导研究力量和主要资助来源。各国的合作模式差异显著。中国虽然发文量领先,但其国际合著文章数量少,国际合作率低。美国在保持高产出的同时,也维持了较高的国际合作率。意大利、澳大利亚和西班牙也表现出相对健康的合作率。
3.2.2 资助支持分析
该领域的研究资助主要来自少数科学投入水平高的国家或地区。美国国立卫生研究院 (NIH) 和中国国家自然科学基金委 (NSFC) 并列第一,各自支持了71项相关研究。欧盟层面的资助机构位列第三。其次是澳大利亚国家健康与医学研究理事会和英国国家资助机构。
3.3 肥胖/男性不育领域的机构分析
全球共有3414家机构在该领域发表过论文。哈佛大学发文量 (n = 36) 排名第一,其次是法国国家健康与医学研究院、哥本哈根大学、阿德莱德大学和巴黎公共救济医院。其中,哥本哈根大学和阿德莱德大学的H指数最高,均为21。哥本哈根大学被引次数最高 (2252次)。机构合作网络图显示,这些机构形成了四个不同的集群。蓝色集群以阿德莱德大学为核心,形成了一个高度凝聚的澳大利亚国内合作网络。紫色集群以哈佛大学和哥本哈根大学为中心,代表了美国大学与北欧机构的合作。阿德莱德大学和哥本哈根大学是该合作网络的核心枢纽,总链接强度最高,表明它们不仅自身研究实力雄厚,还积极引领跨机构和跨国研究合作。相比之下,哈佛大学的总链接强度较低,表明其合作广度或频率不及上述机构。
3.4 肥胖/男性不育领域的期刊分析
这些文章发表在501种期刊上。根据布拉德福定律对来源期刊的分析,确定了该研究领域的核心期刊。发文集中在少数高频期刊,《Andrologia》和《Andrology》分别位列第一和第二,是该领域文献的主要来源。在总被引次数方面,《Fertility and Sterility》和《Human Reproduction》最高。在发文量前十的期刊中,大多数属于Q1区,《Asian Journal of Andrology》和《PLOS ONE》属于Q2区,《Andrologia》属于Q3区。通过CiteSpace构建的期刊双图叠加图谱揭示该领域的跨学科特征和知识流动轨迹。出现了两条主要的知识流动路径:绿色路径从“医学、临床”流向“分子、生物学、遗传学”;黄色路径从“分子、生物学、免疫学”流向“分子、生物学、遗传学”。这表明该领域的研究重点正从临床观察转向分子和遗传层面的机制探索。
3.5 肥胖/男性不育领域的作者分析
共有5276位作者在该领域发表过文章。Jorge E Chavarro 和 Michael L Eisenberg 以16篇发文并列第一。其中,Chavarro的总被引次数和H指数均领先。尽管Niels Jorgensen的发文量排名较低,但其被引次数和H指数均显著较高。
3.5.1 作者合作网络分析
由高频作者构成的合作网络显示该领域存在多个稳定的合作网络,呈现多集群结构。其中,Luca Boeri、Francesco Montorsi 和 Andrea Salonia 的总链接强度值均超过70,表明他们不仅与合著者有多重合作关系,而且合作频率高。Eugenio Ventimiglia 和 Paolo Capogrosso 同样表现出较高的总链接强度,进一步确认了他们在作者合作网络中的核心协作地位。
3.5.2 作者及其所属国家的关键词分析
三字段图揭示了核心作者、其所属国家和研究关键词之间的对应关系。多位核心作者与美国、意大利、中国、丹麦和澳大利亚等国家形成了稳定的联系。不同国家与多个关键词之间存在明显的连接。一些通用关键词与多个国家相连,构成了图中最主要的研究主题节点。而特定的关键词则主要通过少数国家和作者连接,表明研究焦点相对集中。
3.5.3 高活跃作者的年度发文活动
大多数作者在2012年至2016年间开始活跃于该领域。Jorge E Chavarro 自2012年起活跃。Andrology领域的领先专家Agarwal A 保持着从2012年到2024年的持续研究轨迹。Eisenberg ML 在2023年发表了一篇极具影响力的文章。La Vignera S 和 Calogero AE 在2024年均发表了高质量工作,成为该研究前沿最活跃和前沿的人物之一。
3.6 肥胖/男性不育领域的关键词分析
该领域包含1685个关键词,出现频率最高的术语包括精子、父亲肥胖、人类精子、性腺功能减退症和辅助生殖技术。为识别该领域研究热点的演变和新兴趋势,CiteSpace检测出了20个突现关键词。体重指数 (Body mass index) 的突现强度最高,其次是“精液质量”。近年凸显的关键词包括“家庭”和“精子DNA”。
3.6.1 关键词共现网络分析
为揭示该领域的研究热点和知识结构,构建了关键词共现网络。通过设置最小出现频次阈值,选择了120个高频关键词。根据关键词连接强度,网络被划分为四大集群,每个集群代表不同的研究主题。集群1(红色)核心关键词包括体重指数、精液质量、男性不育、生活方式、饮食、吸烟、腰围等,主要关注肥胖与男性不育的流行病学关联以及生活方式因素的影响。集群2(绿色)核心关键词包括氧化应激、精子、炎症、脂肪因子、瘦素、表观遗传学和DNA甲基化,重点强调脂肪组织分泌的脂肪因子、氧化应激反应和表观遗传改变如何影响精子。集群3(蓝色)核心关键词包括体外受精、卵胞浆内单精子注射、妊娠、活产和DNA碎片化,主要研究肥胖对辅助生殖技术成功率、胚胎质量和妊娠结局的影响,同时也涉及父亲肥胖对子代健康的影响。集群4(黄色)核心关键词包括睾酮、代谢综合征、减重手术、性腺功能减退症和体重减轻,涵盖男性性腺功能减退症、代谢综合征的激素特征以及减重手术对生殖功能的提升作用。
3.6.2 关键词共现时区网络分析
2018年及更早的研究关键词侧重于基本的临床关联和激素水平研究。到2018-2019年,关键词逐渐转向特定的病理状态。2020年后,出现了一批代表最新研究前沿的关键词,包括对机制理解的深化研究、新型生物标志物和干预措施以及特定人群和健康视角的研究。
3.7 肥胖/男性不育领域的参考文献分析
3.7.1 参考文献的共被引网络
为探索该领域的知识路径演变和核心文献,构建了共被引网络。根据节点大小,出现了两个主要的时区集群:一个是以黄/橙色节点为代表的早期核心文献集群;另一个是以深红色和紫色节点为代表的近期研究集群,这些节点颜色更深、连接更密集,表明近年共被引频率异常高。
3.7.2 引文突现分析
为识别该领域不同时期研究热点的转变和里程碑式成就,进行了引文突现检测。Levine H (2017) 以14.84的强度位列第一,表明关于“西方男性精子数量下降”的研究获得了显著的学术关注。随后,Eisenberg ML (2014) 和 Bakos HW (2011) 分别代表了男性健康相关研究和早期机制研究的高峰。从突现时间来看,这20篇文献明显分为三个阶段:2011-2017年(初始突现阶段);2017-2019年(中间过渡阶段);2020-2026年(当前持续突现阶段),表明饮食干预和特定生活方式因素是当前最活跃的研究前沿。
3.7.3 共被引参考文献聚类分析
对共被引网络进行聚类分析,揭示了该领域的知识基础结构和主要研究分支。聚类结果产生了15个不同的集群,包括#0性功能、#1生殖健康、#2精子参数、#7体重指数、#3脂质损伤、#8生殖轴、#9精子DNA碎片化、#4高脂饮食、#5饮食模式和#15肠道微生物组等。
3.7.4 共被引参考文献聚类依赖性分析
为阐明不同研究主题之间的知识流动方向和逻辑依赖关系,生成了聚类依赖性视图。可识别出两个不同的知识流枢纽:一是源自#0性功能的临床影响流;二是以#4高脂饮食为锚点的机制和干预流。聚类#4在网络中占据中心位置,是连接临床和机制领域的关键枢纽。“高脂饮食模型”是解释生殖轴紊乱和整体生殖健康的关键桥梁。此外,#5饮食模式和#9精子DNA碎片化位于知识流的下游,表明它们代表了该领域当前的具体研究终点。
4 讨论
4.1 肥胖/男性不育的全球研究趋势和知识框架演变
文献计量分析确定2012年是肥胖与精子参数研究的关键转折点。2012年后发文量激增反映了主题向分子机制的转变。国家/地区分析揭示了发文数量与影响力之间的脱节。美国在引用影响力、H指数和合作网络中心性方面占主导地位。欧洲国家则呈现出“重质不重量”的模式。资助分析显示投资集中在少数高强度地区。机构分析揭示了一个多极化合作网络。哥本哈根大学和阿德莱德大学在学术影响力和网络中心性方面表现更优。期刊分布表现出专业化聚焦与广泛影响力并存的特点。双图叠加分析阐明了该领域从“临床现象到分子机制”的演变轨迹。作者分析表明Jorge E. Chavarro和Michael L. Eisenberg并列领先。意大利研究团队内部合作强度异常高,是欧洲多中心临床研究的领导者。
4.2 肥胖/男性不育领域的研究热点和未来趋势
4.2.1 氧化应激驱动的精子DNA损伤
男性不育研究正从宏观精液分析转向分子完整性评估。“脂质损伤”和“精子DNA碎片化”已成为高度集中的研究枢纽。肥胖诱导的系统性代谢功能障碍是分子精子损伤的主要驱动因素,氧化应激是核心病理介质。精子质膜极易发生脂质过氧化。临床数据显示,精子DNA碎片化指数已成为复发性妊娠丢失和不良辅助生殖技术结局的独立预测因子。因此,未来的诊断策略必须超越传统参数,将精子DNA碎片化检测整合到肥胖男性的常规生育力评估中。同时,针对活性氧途径的抗氧化干预为从源头上恢复基因组完整性提供了前景。
4.2.2 肠-睾丸轴与代谢免疫调节
近期知识图谱的一个显著特征是“肠道微生物组”集群的出现。高脂饮食诱导的菌群失调会损害精子发生。粪便微生物移植实验提供了肠道微生物在男性生殖中作用的因果证据。长期的饮食不良模式会重塑肠道微生物组,引发代谢性内毒素血症,激活睾丸支持细胞和间质细胞中的TLR4/NF-κB信号通路,诱导局部炎症,破坏血睾屏障。“肠-睾丸轴”的确定为治疗提供了新的切入点。恢复微生物平衡是一种可行的策略。未来的研究应侧重于阻断这条炎症通路,为肥胖男性提供非激素的、基于生物学的治疗选择。
4.2.3 父亲肥胖的表观遗传学与跨代效应
“家庭”一词在2025-2026年出现强劲的引文突现,标志着生殖医学的范围正在从治疗个体不育扩展到解决家庭健康的代际影响。越来越多的证据表明,父亲的环境暴露会改变生殖细胞的表观遗传学。在RNA水平,精子小非编码RNA是代谢信息的关键载体。父亲肥胖还通过组蛋白修饰和DNA甲基化产生持久影响。值得注意的是,这些影响甚至可以跨代传递。与基因突变不同,表观遗传修饰具有可塑性,为干预提供了关键窗口。研究表明,适度的热量限制或运动可以逆转精子中异常的表观遗传标记。将“父亲孕前健康优化”纳入临床指南以阻断代谢疾病的传递,正成为该领域的新前沿。
4.2.4 多维干预方法
随着损伤机制的多样化,干预策略也相应演变。共现网络中的突出节点反映了从单一疗法向多模式管理的转变。临床现实复杂,干预效果差异显著,精子质量的改善并不严格与减重成正比,一些激进干预甚至可能带来急性生殖风险。饮食干预方面,研究重点已从单纯的热量限制转向全面的营养结构调整,例如富含抗氧化剂和不饱和脂肪酸的地中海饮食受到关注,其益处是多靶点的。运动干预方面,定期进行中等强度的有氧运动是一个独立的保护因素,但“适度原则”至关重要。减重手术方面,其为严重肥胖者提供了快速的代谢重塑和低促性腺激素性性腺功能减退症的逆转,但对精液参数的影响是矛盾的。因此,围手术期营养监测和毒素评估至关重要,需要多学科方法。对肥胖男性的干预必须超越治疗不育,扩展到阻断代谢疾病的代际循环。研究人员提出了“父亲孕前健康窗口”的概念。在此关键时期,整合优化的营养、运动和抗氧化治疗,可以增强生殖潜力并重塑精子表观遗传信息,为子代提供最佳的发育基础。
4.3 局限性
本研究存在若干局限性。首先,仅使用了Web of Science和Scopus数据库,可能引入数据库选择偏倚。其次,仅纳入了英文文章,可能忽略了相关的非英语研究。第三,文献计量方法本质上依赖于反映学术影响力而非直接科学质量的引文指标,且结果对分析参数选择敏感。此外,分析基于1222篇论文,可能未能完全捕捉新兴研究方向。未来的研究应纳入更多数据库,包含多语言出版物,并用定性综述补充文献计量分析。
5 结论
本研究全面描绘了肥胖与男性不育的全球研究格局,追溯了该领域的演变并识别了新兴前沿。这些见解为未来研究提供了路线图,提供了对该领域更深入的理解,并推动了精准生殖医学的发展。