《Frontiers in Neuroscience》：Mapping the neuroimaging landscape of inflammatory bowel disease: a bibliometric analysis and systematic scoping review
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背景：炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease, IBD）被公认为脑肠相互作用的典型疾病模型。尽管近年来该领域的神经影像学研究迅速进展，但发现仍分散于多个学科，且缺乏文献的系统整合。目的：本研究首次结合文献计量分析与文献综述，绘制过去二
背景：炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease, IBD）被公认为脑肠相互作用的典型疾病模型。尽管近年来该领域的神经影像学研究迅速进展，但发现仍分散于多个学科，且缺乏文献的系统整合。目的：本研究首次结合文献计量分析与文献综述，绘制过去二十年间IBD神经影像学研究的景观及演变趋势，并识别知识基础与研究前沿。方法：按照系统评价和荟萃分析优先报告条目（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses, PRISMA）指南，对2000年1月至2026年1月期间发表的Web of Science核心合集（Web of Science Core Collection, WOSCC）和Scopus数据库中IBD相关神经影像学文献进行系统检索。两名独立审稿人筛选标题、摘要和全文，最终纳入175篇文章。提取研究特征、神经影像模态及临床发现数据。综合方法采用双轨制：（1）使用VOSviewer、Biblioshiny和CiteSpace进行文献计量分析，绘制出版趋势、合作网络及研究热点；（2）在五个预设维度（技术模态、脑区-症状关联、亚型差异、机制通路、临床转化）进行结构化文献综述。结果：系统检索与筛选过程确定了175篇文章用于最终综合。该领域自2021年以来进入快速扩张阶段，中国和美國为核心贡献国家。新兴前沿包括“脑肠轴”（Brain-Gut Axis）和“默认模式网络”（Default Mode Network, DMN）。文献综合表明：（1）脑改变主要局限于情绪和内脏感觉网络（前扣带回皮层Anterior Cingulate Cortex, ACC、岛叶Insula、杏仁核Amygdala），异常通常与腹痛、焦虑和抑郁症相关；（2）克罗恩病（Crohn’s Disease, CD）和溃疡性结肠炎（Ulcerative Colitis, UC）似乎表现出可区分的神经影像学表型，尽管直接的比较研究仍然有限。结论：本研究系统阐明了IBD神经影像学领域的知识结构，证明现有的神经影像证据与作为核心理论框架的脑肠轴一致，并识别了亚型特异性的神经特征。未来的工作应优先考虑大样本多中心验证、能够检验机制假设的纵向设计以及多模态数据整合，以使该领域从描述性观察向具有临床意义的应用转变，尽管必须首先克服样本量小、方法学异质性和缺乏标准化等重大障碍。
本文旨在通过整合文献计量分析与系统性范围综述，全面映射过去二十年间炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease, IBD）神经影像学研究的演变轨迹、核心主题及知识架构，为理解IBD作为一种脑肠相互作用（Brain-Gut Interaction）典型疾病提供多层次的支持。
### 1. 宏观图谱：学术产出与合作网络
文献计量分析结果显示，IBD神经影像学领域的年出版物数量自2001年以来呈现显著的正增长趋势，特别是在2021年之后加速增长（2021年为14篇，2025年为27篇），反映出近期对该领域研究参与度的提高。地理分布上，中国在总产出量上占据主导地位（62篇），而美国、法国和加拿大则在平均引用影响力方面表现突出。合作模式存在显著差异：中国的 research 主要集中于国内合作，而美国展示了广泛的国际合作网络。时间分析表明，中国在国际合作方面近年来（2019–2022年）有所加强，表明其成为全球研究力量的关键驱动因素。这种“中国贡献数量增长，美国/欧洲提供高影响力基础见解”的双极领导格局，暗示了一个互补的全球研究生态系统，加速了该领域的成熟。
机构分析显示，西安电子科技大学、复旦大学和上海中医药大学在出版物数量上领先，而加拿大的曼尼托巴大学和美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）则因高平均引用率而脱颖而出。作者合作网络识别出了关键的研究领导者，如西安电子科技大学的刘鹏（Liu Peng）在出版物数量和合作强度上领先，而Bernstein Charles N.和Mayer Emeran A.则因高平均引用率体现了其在领域内的显著影响力。期刊分析识别出《Frontiers in Neuroscience》在出版量上领先，而《Neurogastroenterology and Motility》则具有最高的引用影响力。双图叠加分析揭示了跨学科的知识转移模式，主要的引用轨迹从分子生物学和免疫学集群流向临床胃肠病学和神经科学集群，强调了IBD神经影像学研究建立在基础发现向临床应用转化的坚实基础上。
### 2. 知识基础与研究热点
引用分析表征了IBD神经影像学研究的智力基础。文献耦合网络识别出Bonaz等人（2013年）的研究最具影响力，其聚焦于IBD中的脑肠相互作用。其他核心文献涉及肠道微生物组-宿主信号传导、迷走神经刺激和精神共病。关键词分析描绘了主题结构，揭示了以核心神经解剖区域（默认模式网络 [DMN]、前额叶皮层、前扣带回皮层 [ACC]）、特定疾病状态（CD、UC）、关键研究焦点（腹痛、焦虑、抑郁症）以及脑肠相互作用和自主神经系统功能为中心的五大主题集群。
关键词时间线分析揭示了研究优先级的动态转变：早期工作（2010年以前）集中在基础的IBD和神经相关性；2010年代扩展了神经影像技术应用（如功能磁共振成像 [fMRI]、磁共振波谱 [MRS]）；近年来（2020–2025年）转向集成模型，重点关注肠脑轴、情绪调节和DMN功能。突现关键词分析确定了新兴热点，包括肠脑轴、抑郁症、炎症和DMN，突显了研究界对双向脑肠相互作用、心理共病和网络水平脑功能的日益关注。
### 3. 神经影像模态与技术应用
本研究从三个维度总结了神经影像技术在IBD中的应用：
**结构神经影像学**：作为基础模态，主要利用T1/T2加权成像和扩散张量成像（Diffusion Tensor Imaging, DTI）检测灰质体积（Gray Matter Volume, GMV）和白质微观结构的异常。体素形态学（Voxel-Based Morphometry, VBM）研究一致报告了IBD患者岛叶、ACC和丘脑中GMV的减少，这些改变与焦虑症状相关。表面基形态学研究进一步报告了IBD患者左侧皮质变薄和皮质复杂性增加。扩散张量成像研究报道了海马区白质弥散参数异常及边缘系统结构连接改变。
**功能神经影像学**：静息态功能磁共振成像（resting-state fMRI, rs-fMRI）是该领域应用最广泛的模态，通过低频波动振幅（Amplitude of Low-Frequency Fluctuation, ALFF）、局部一致性（Regional Homogeneity, ReHo）和功能连接（Functional Connectivity, FC）等指标表征自发脑活动。任务态fMRI利用疼痛刺激、情绪诱发和认知任务范式，揭示了IBD患者在直肠扩张刺激下ACC激活减少及感觉皮层去激活增强，以及在负面情绪刺激下杏仁核和前额叶皮层激活模式异常。脑电图（Electroencephalography, EEG）研究相对有限，但显示theta频段间歇性弥漫性慢波是CD患者最常见的EEG异常。
**分子神经影像学**：主要包括质子磁共振波谱（Proton Magnetic Resonance Spectroscopy, 1H-MRS）和正电子发射断层扫描（Positron Emission Tomography, PET）。1H-MRS研究揭示了CD腹痛患者双侧ACC中谷氨酸相关比率升高和γ-氨基丁酸（Gamma-Aminobutyric Acid, GABA）比率降低。PET研究主要集中在动物模型中的神经炎症检测。多模态成像集成成为研究热点，结合结构-功能融合及影像-临床参数分析，能够更全面地反映脑肠轴的异常调节。
### 4. 脑区-症状关联与临床表型
IBD患者常伴有焦虑、抑郁、慢性腹痛、严重疲劳和认知障碍等症状，这些症状与特定脑区和网络的结构性及功能性异常密切相关。
**焦虑与抑郁**：与ACC、杏仁核、腹内侧前额叶皮层（ventromedial prefrontal cortex, vmPFC）的结构性及功能性异常以及DMN、边缘系统和执行控制网络（Executive Control Network, ECN）内的异常FC有关。部分研究表明，即使在缓解期无肠炎症的情况下，CD患者仍持续存在情感网络异常，提示某些脑改变可能是特质性现象。
**腹痛**：与疼痛矩阵（岛叶、ACC、体感皮层）的结构和功能异常有关。CD疼痛患者表现出岛叶和ACC的GMV减少，以及岛叶ReHo降低，这些指标与疼痛严重程度负相关。功能连接异常主要涉及DMN和突显网络（Salience Network, SN）。
**疲劳**：与丘脑、基底节和DMN的功能异常有关。CD患者感觉运动区GMV减少与疲劳症状相关，且在缓解期更为明显，表明疲劳的中枢机制可能部分独立于外周炎症活动。
**认知障碍**：与海马和前额叶皮层的结构及功能改变有关。IBD患者常伴有轻度认知障碍，神经基础位于海马、前额叶皮层和边缘系统。UC患者表现为双侧海马ALFF降低及海马-中额回FC增强，而缓解期CD患者在进行语言任务时表现出增强的双侧半球激活，提示加速的认知相关脑老化。
### 5. 亚型差异：CD与UC的神经影像特征
CD和UC在共享核心异常的同时，表现出可区分的神经影像表型。
**共同特征**：两种亚型均在DMN、SN和边缘系统（包括ACC、岛叶和杏仁核）中报告了结构和功能异常。岛叶-ACC-边缘通路被认为是IBD脑肠轴功能障碍的共同脆弱靶点。
**CD特异性**：主要表现为前部认知-情感网络的过度活跃，ACC和前额叶皮层的ALFF和ReHo增加，与焦虑和疲劳严重程度正相关。DMN表现出状态依赖性重塑，缓解期连接增强，活动期连接减少。CD更倾向于涉及高级认知网络。
**UC特异性**：主要表现为后部记忆相关区域的低活动，海马和海马旁回显著降低的ALFF与工作记忆缺陷相关。视觉和小脑网络连接减少提示内脏高敏感性和感觉运动整合受损。UC主要影响感觉-记忆网络。
### 6. 脑肠轴机制与临床转化
脑肠轴被认为是IBD中的关键调节通路，涉及微生物-肠-脑轴、神经免疫通路和迷走神经通路。
**微生物-肠-脑轴**：肠道菌群失调与IBD患者岛叶、ACC和DMN的更明显异常有关，这些改变与情绪障碍和内脏高敏感密切相关，但多数研究仅建立微生物组与脑指标的成对关联，缺乏免疫介导机制的统一分析框架。
**神经免疫通路**：外周炎症因子可通过血液循环进入中枢神经系统，触发神经炎症和小胶质细胞活化。IBD患者神经炎症相关脑区中转位蛋白（Translocator Protein, TSPO）表达升高，并与外周炎症水平正相关。
**迷走神经通路**：迷走神经是双向脑肠通信的重要解剖底物。IBD患者迷走神经相关脑区（如脑干和ACC）的功能连接异常，而神经调节干预后迷走神经功能的改善伴随脑功能异常和临床症状的缓解。
**临床转化现状与障碍**：神经影像在IBD诊断、疾病活动评估、预后预测和治疗监测方面具有探索性潜力，但目前主要处于概念验证阶段。主要障碍包括：样本量小且统计效能不足；亚型区分不足，缺乏标准化对照；横断面设计占主导，难以推断因果动态；缺乏分析标准化，阻碍数据整合；验证的影像生物标志物缺失。未来需通过大规模多中心纵向研究、多模态数据融合及标准化协议，推动该领域从描述性观察向临床有意义的应用转变。
