Global research trends in stroke and gut microbiota: a multi-database bibliometric analysis and cross-validation study

Motivation

• Known: 장내미생물군집은 단쇄 지방산(short-chain fatty acids, SCFAs), 이차 담즙산, 신경전달물질 전구체 등의 생리활성 대사산물을 생성하여 숙주의 영양 대사, 염증 반응, 면역 기능을 조절한다. 뇌졸중은 장내미생물 이상증(dysbiosis)을 유발하고 이는 신경염증을 통해 뇌손상을 악화시킨다.
• Gap: 뇌졸중과 장내미생물의 관계에 대한 광범위한 문헌이 축적되었으나, 종합적인 문헌계량 분석을 통해 연구 분야의 지식 구조, 국가/기관별 기여도, 학제간 통합 양상, 그리고 거대한 추세를 체계적으로 파악한 연구가 부재했다.
• Why: 뇌졸중은 전 세계 두 번째 주요 사망 원인이며 2050년까지 관련 사망률이 50% 증가할 것으로 예측되므로, 새로운 병리생리학 메커니즘 규명과 치료 타겟 발굴이 시급하다. 장내미생물은 수정 가능한 인자로서 뇌졸중의 예방 및 치료에 혁신적 전략을 제공할 수 있다.
• Approach: Web of Science Core Collection, Scopus, PubMed 등 다중 데이터베이스로부터 관련 논문을 수집하고, CiteSpace, VOSviewer, R software 등의 문헌계량 및 시각화 도구를 활용하여 학제 분포, 국가/기관 기여도, 저자 영향력, 핵심 저널, 인용 참고문헌, 키워드 공동출현 등을 체계적으로 분석했다.

Achievement

Figure 5 shows the top 10 journals in terms of publication

• 발표 현황: 연간 출판물이 지속적으로 증가하고 있으며 지난 5년간 급속한 증가세를 보여 평균 연간 성장률 20.6%를 기록했다.
• 국가별 기여: 중국이 출판물 수에서 세계를 선도하고 있으며, 미국은 초기 단계 연구와 국제 협력에서 중심 역할을 수행하고 있다.
• 학제간 통합: 신경과학, 약리학, 면역학, 미생물학 등 다양한 분야의 상당한 학제간 통합을 입증했다.
• 현재 연구 핫스팟: 장내미생물 이상증과 뇌졸중 후 신경염증의 상호작용, SCFAs 등 미생물 대사산물의 치료 가능성, gut-brain axis 메커니즘 규명, 프로바이오틱 중재 전략에 초점이 맞춰져 있다.
• 메커니즘에서 임상 전환으로: 기초 메커니즘 연구에서 임상 전환 연구로의 진화 추세를 확인했다.
• 다중 데이터베이스 검증: 연간 출판 추세, 키워드 분포, 주요 기여 국가의 순위가 데이터베이스 간 일관성을 보였다.

How

• Web of Science Core Collection에서 2000년 1월 1일부터 2025년 8월 31일까지의 데이터를 수집
• 스크리닝 과정을 거쳐 1,236개의 관련 논문 선정
• CiteSpace를 이용한 공동인용 네트워크 분석
• VOSviewer를 이용한 키워드 공동출현 및 협력 네트워크 시각화
• R software를 이용한 통계적 분석 및 시각화
• Microsoft Excel을 이용한 데이터 정리 및 추가 분석
• Scopus와 PubMed 데이터를 활용한 다중 데이터베이스 검증 및 비교 분석

Originality

• 뇌졸중과 장내미생물 분야의 첫 번째 체계적 문헌계량 분석으로, 이 분야의 지식 구조와 진화 궤적을 종합적으로 파악한 선도적 연구이다.
• 다중 데이터베이스 검증 방식을 도입하여 Web of Science, Scopus, PubMed의 데이터를 비교 분석함으로써 연구 결과의 견고성과 일반화 가능성을 강화했다.
• 학제간 통합 분석으로 신경과학, 약리학, 면역학, 미생물학 등 다양한 분야의 상호작용을 명확히 시각화했다.
• 기초 메커니즘에서 임상 전환으로의 진화 경로를 구체적으로 추적하여 향후 연구 방향을 제시했다.

Limitation & Further Study

• 뇌졸중 아형별 분석의 미흡: 허혈성 뇌졸중에 비해 출혈성 뇌졸중에서 장내미생물의 역할은 여전히 신흥 연구 분야로, 이에 대한 충분한 논문이 제한적일 수 있다.
• 언어 제한: Web of Science Core Collection은 주로 영어로 발표된 논문을 포함하여 비영어권 고품질 연구를 누락할 가능성이 있다.
• 데이터 컷오프의 제한성: 2025년 8월 31일까지의 데이터만 포함되어 최신 연구 동향을 완전히 반영하지 못할 수 있다.
• 기관 협력 분석의 심화 필요: 국가와 기관 간 협력 네트워크의 질적 특성에 대한 추가 분석이 필요하다.
• 후속 연구 방향: (1) gut microbial biomarker의 선별 및 진단 프로토콜 정제, (2) 프로바이오틱 및 microbiota 표적 중재의 효과적 예방 전략 개발, (3) 다중-omics 데이터와 정밀의학 접근법의 통합을 통한 개인맞춤형 치료법 개발

Evaluation

총평: 본 연구는 뇌졸중과 장내미생물 연구 분야의 첫 번째 체계적 문헌계량 분석으로, 다중 데이터베이스 검증을 통해 연구 결과의 견고성을 입증했다. 거시적 관점에서 연구 동향, 핫스팟, 학제간 협력을 명확히 파악하여 향후 기초 메커니즘 연구에서 임상 전환으로의 방향성을 제시하는 데 중요한 기여를 했다.