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1. 脯氨酸在植物抗逆中的研究进展

张林，陈翔，吴宇，于敏，蔡洪梅，柳彬彬，倪芊芊，刘绿洲，许辉，房浩，李金才

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (1): 42-51. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.006

摘要（1376）

PDF （1251KB）（167）

脯氨酸（proline，Pro）积累是植物在生物和非生物胁迫下的一种重要的代谢适应性机制，其主要功能是作为渗透调节物质，维持细胞内外渗透平衡，增强植物抗逆性。此外在自由基清除、降低细胞酸性及作为金属螯合剂等方面也具有重要作用。本文主要从脯氨酸的合成与降解、关键酶基因研究现状、生物学功能、生理毒性、离子动态平衡、作用机制及其在植物中抗逆表现等方面的研究进行综述，旨在全面了解有关脯氨酸的研究现状，为其在植物抗逆方面的研究提供参考。

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2. 化学气相沉积法制备硅碳复合负极材料的研究进展

付祥南，徐远健，柴敬超，张玉敏，汪海平，郑云，解明，刘志宏，言搏，言伟雄

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (4): 5-16. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.04.001

摘要（852）

PDF （3544KB）（478）

目前，利用硅材料的高比容量和碳材料的稳定性制备硅碳复合负极材料是最有效的途径之一。在众多硅碳复合负极材料制备工艺中，因化学气相沉积法（CVD）制备的硅碳复合负极具有充放电效率高、循环稳定性好、对设备要求较低、适合工业化生产等优势，受到了广泛关注。综述了 CVD 法制备硅碳复合负极材料的研究进展，从硅碳复合材料结构角度，如核壳结构、蛋黄壳结构、多孔结构和嵌入式结构，对不同结构类型的硅碳复合负极材料结构设计及电池性能等方面进行介绍，同时阐述了各自优势以及存在的问题。最后介绍了 CVD 法制备硅碳复合负极材料应用进展，并对硅碳复合负极材料产业化进行了展望。

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3. 无人艇自适应航迹跟踪控制策略研究

刘志强，叶曦，张志玮

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (2): 78-89. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.02.009

摘要（221）

PDF （2717KB）（108）

针对无人艇航迹跟踪过程中操舵造成的速度损失以及转向导致的跟踪误差变大等问题，提出了一种自适应航迹跟踪控制策略。在制导环中，采用自适应接纳圆策略，根据各航迹段之间的夹角自适应调整航迹点的接纳圆半径，设计了自适应视线制导律，提高了无人艇转向时的跟踪精度；在控制环中，提出了基于模型预测控制的航向及航速解耦控制策略，该策略首先将航向模型与航速模型的耦合项视为时变扰动，提出了一种新的时延估计方法，然后通过航向控制器进行预测，最后在航速控制器中对时变扰动进行补偿，减小了速度损失。之后，通过 MATLAB 仿真平台对算法的可行性进行验证。实验结果表明，所提出的自适应航迹跟踪控制策略跟踪精度更高、收敛速度更快、抗干扰能力更强、能耗更少。

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4. 基于数据挖掘及体外实验探讨复方中药治疗肥胖的机制及药效

杨光，施璐

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (1): 52-63. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.007

摘要（198）

PDF （6363KB）（72）

目的 基于生物信息学及体外药效研究，分析复方中药治疗肥胖的作用机制及疗效，为常用中药的创新应用提供依据。方法运用 TCMSP 数据库获取中药复方制剂的活性成分及靶点，通过 GEO 数据库筛选差异基因芯片数据，绘制火山图。通过 Cytoscape3.8.0 构建活性成分与肥胖的差异基因靶点图，创建蛋白互作网络，进行 GO、KEGG 通路富集分析。最后采用 MTT及 Annexin V-FTIC/PI 流式细胞术验证细胞生存及促凋亡效果。结果 获得中药复方制剂治疗肥胖的活性成分共 204 个，主要成分为槲皮素、山奈酚、木犀草素、黄芩素等；肥胖相关差异基因 28 个，对差异基因进行 PPI拓扑网络构建，GO、KEGG 通路涉及与胰岛素、激素、脂质及糖代谢相关的通路。MTT 证实药物对 3T3-L1 小鼠前脂肪细胞有显著的浓度-时间依赖关系，72 h 的IC 50 值为 2. 395 mg/mL；并可诱导前脂肪细胞的早期凋亡。结论 该研究提供了复方中药治疗肥胖的重要分子靶标、通路及作用机制，并进行体外药效学研究，为中药的临床应用提供了依据。

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5. 安徽省稻田稗草对五氟磺草胺的抗性测定

谷承文，赵媛媛，杜凤阳，戴魏真，许锦程，毕亚玲

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (2): 51-60. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.02.006

摘要（197）

PDF （1418KB）（66）

为明确安徽省稻田稗草对五氟磺草胺的抗性水平及分布现状，采用整株生物测定法测定了采集自安徽省不同地区稻田的 40 份稗草对五氟磺草胺的抗性，并筛选出抗性水平最高的抗性生物型测定其对 15 种除草剂的敏感性。结果表明，安徽地区稻田稗草已对五氟磺草胺产生不同程度的抗药性，所测样本中，抗性种群 20 个，占总样本数的 50%，其中，中、高抗种群 13 个，占总样本数的 31. 5%。沿江平原地区和江淮丘陵区采集点的稗草对五氟磺草胺的抗性水平较高，其次为皖南山区，淮北平原区和大别山区稗草对五氟磺草胺的抗性水平则相对较低。抗性种群 R 对嗪吡嘧磺隆、双草醚、二氯喹啉酸、氰氟草酯、三唑磺草酮产生抗药性，对双唑草腈、噁草酮、禾草丹、莎稗磷、噁唑酰草胺的敏感性较低，对丙草胺、丁草胺、二甲戊灵、仲丁灵、敌稗表现敏感。

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6. 肝纤维化发病机制及中医药抗肝纤维化的研究进展

李青青，杨红胜，李金斗，方萌，刘宇炜

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (3): 75-81. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.03.008

摘要（196）

PDF （1107KB）（78）

肝脏疾病已经成为当今影响人类身体健康和生活质量的重要因素，也是全球健康领域所面临的重大挑战，需要引起足够的重视。肝纤维化的进一步发展可导致肝硬化、肝癌等重症肝病。虽然许多科学研究都表明，肝纤维化早期具有可逆性，但这个逆转过程非常缓慢，甚至在并发症影响下，其逆转显得极为渺茫。因此，深入研究其发病机制并积极寻找有效药物对肝纤维化的治疗具有深刻意义。肝纤维化的病因主要包括慢性病毒性肝炎、酒精性肝病、非酒精性脂肪性肝病、胆汁淤积、寄生虫病以及自身免疫性疾病等。目前，其发病机制尚未完全明确，关键环节表现为肝星状细胞活化，并进一步转化为肌成纤维细胞。特征表现为大量细胞外基质过度增生与异常沉积，导致肝脏结构破坏和假小叶生成。同时肝纤维化伴随着多种细胞因子的紊乱与氧化应激反应等，这一过程涉及机体内多条重要的信号传导通路。在治疗肝纤维化方面，由于其复杂的发病机制，目前尚未找到确切有效的西药。而传统中医药，因其具有多靶点、辨证论治的优势，在肝脏疾病包括肝纤维化的研究与治疗方面已经取得了较为不错的进展。部分单味中药、中药复方以及中药单体在抗肝纤维化治疗中发挥了积极作用，但其抗肝纤维化具体的药理作用机制仍有待进一步探索。就肝纤维化的病因、发病机制以及中医药抗肝纤维化的研究进展进行了综述。

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7. 国产大蒜凝集素基因的克隆与生物信息学分析

刘琴，胡曼，朱颖，陈伟达，陈禅友

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (1): 28-35. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.004

摘要（185）

PDF （5068KB）（75）

为了获得国产大蒜新的凝集素家族基因，根据 NCBI 数据库中已公布的大蒜凝集素基因序列设计引物，从国产大蒜的鳞茎中提取总RNA，采用 RT-PCR 技术分离克隆出一个大蒜凝集素基因，命名为 ASA-C。ASA-C 全长 546 bp，包含 1 个 471 bp的 ORF，编码156个氨基酸的多肽。利用网站和分析软件对其进行生物信息学分析。结果表明：ASA-C 与已公布的同源二聚体大蒜凝集素 ASAⅡ基因具有较高同源性；推测该基因编码多肽的 N 端有一典型跨膜结构域的信号肽，多肽序列上有 3 个甘露糖特异性结合凝集素共有基序（Q-D-N-V-Y）。多重序列比对以及系统进化树的结果表明大蒜凝集素的保守性很强，这为进一步开发利用大蒜凝集素蛋白的功能奠定了基础。

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8. ZrO₂气凝胶材料的制备、改性及应用研究进展

汪海平，刘芸，胡思前

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (2): 15-26. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.02.002

摘要（176）

PDF （2928KB）（71）

氧化锆（ZrO₂）气凝胶材料是以ZrO₂为主体、具有三维交联网络结构的纳米多孔材料，具有酸碱双性、氧化还原性、高比表面积、高孔隙率及良好的热稳定性和化学稳定性等特点，在隔热、催化、吸附、储能等领域具有广泛的应用。总结了 ZrO₂湿凝胶的制备工艺及其干燥方法，从掺杂改性和二元复合两个方面介绍了国内外 ZrO₂基气凝胶改性方面所取得的突破性进展，综述了 ZrO₂气凝胶材料在隔热、催化和吸附领域的最新研究和应用，最后，对 ZrO₂气凝胶的未来发展方向进行了展望。

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9. 胁迫处理对甜玉米种子贮藏物质利用与消耗的影响

何王飞，程昕昕

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (1): 36-41. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.005

摘要（175）

PDF （1738KB）（73）

以广东甜和华珍 2 号两个甜玉米种子为材料，探讨了不同胁迫处理对其幼苗萌发过程中贮藏物质利用与消耗的影响。结果表明：3 种胁迫处理下，广东甜玉米种子的幼苗生长优于华珍2 号；在萌发期 10 d 内两个品种的种子贮藏物质消耗率均持上升趋势，而贮藏物质利用率却呈先上升后平稳或下降趋势；相关性分析表明幼苗质量与贮藏物质利用率显著相关。通过分析不同胁迫处理对甜玉米种子萌发期贮藏物质消耗与利用率的影响，为提高甜玉米种子发芽及幼苗生长提供理论基础。

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10. 基于 PyQt5 的求解线性方程组软件的设计与实现

卢玲，漆为民

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (1): 18-27. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.003

摘要（145）

PDF （4535KB）（84）

针对高维线性方程组人为求解较难且费时费力的问题，设计了一款基于 PyQt5 的线性方程组求解软件，可对用户输入的线性方程组使用 Jacobi迭代法和 Gauss-Seidel 迭代法进行实时、高效的求解，使用幂法判断迭代方法的收敛性，并将迭代求解结果可视化。该软件使用文本控件展示两种迭代法的迭代结果，使用图表控件动态绘制两种迭代法所求的误差值随迭代次数的变化图及各个自变量的取值随迭代次数的变化图。软件的界面整体设计在 Qt Designer 中实现，局部界面的展示根据用户操作通过 Python 代码动态生成。界面逻辑功能使用 Python的开发工具PyCharm 进行开发，使用 Python编写迭代算法代码，调用 PyQt5库，操作界面。本软件可直观清晰地对比两种迭代法的迭代收敛情况，快速获得线性方程组的求解近似值，实时性好，界面简洁美观,用户操作简易，具有一定的实用价值。

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11. SARS-CoV-2 非结构蛋白 Nsp2 上调 A549 细胞泛素水平并被泛素化修饰研究

游强，张红，宗珊，汪圆松，王承海，李卫玲，孙宾莲，乔嘉璐

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (2): 27-34. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.02.003

摘要（143）

PDF （2017KB）（82）

目的新型冠状病毒（SARS-CoV-2）因其强大的感染力肆虐全球，因此深入研究病毒与宿主的相互作用是揭示 SARS-CoV-2 致病机制的重要途经。方法利用同源重组方法将 SRAS-CoV-2 的非结构蛋白 Nsp1 ~ Nsp16 构建到真核表达载体上，并通过 Western blot 检测 Nsp1 ~ Nsp16 重组质粒的蛋白表达情况。接着使用 Western blot 检测 Nsp2 对细胞总泛素水平的影响，并通过细胞免疫荧光检测 Nsp2 在细胞中的分布情况。最后通过免疫共沉淀技术对Nsp2 与泛素之间的相互作用关系进行检测。结果 Western blot 检测显示 Nsp1 ~ Nsp16 重组质粒能够在 A549 细胞中正常表达；筛选发现非结构蛋白 Nsp2 能在细胞质中上调细胞总泛素表达水平；免疫共沉淀检测进一步发现 Nsp2 能与泛素蛋白发生相互作用。 结论 成功构建了SARS-CoV-2 非结构蛋白 Nsp1 ~ Nsp16 真核细胞表达载体，并发现非结构蛋白 Nsp2 可以增加细胞总泛素表达水平并被泛素化修饰。提示 Nsp2 通过泛素途径参与到 SARS-CoV-2 与宿主的相互作用，有助于深入了解病毒与宿主的作用机制。

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12. 基于多层次自注意力机制的 U-Net图像分割算法

张志玮，叶曦，程维东，杨志红，谢正媛

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (1): 79-88. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.010

摘要（142）

PDF （4725KB）（184）

针对 U-Net 图像分割在下采样过程中会丢失过多信息且在上采样过程恢复效果不佳，从而导致图像分割精度降低的缺陷，提出了一种基于多层次自注意力机制的 U-Net图像分割算法。该多层次自注意力机制在每一层上采样层前均嵌入自注意力模块，将上采样层的输入与缩放的原图拼接后处理成模板图，再与原本的输入信息融合后输出到上采样层。该算法不仅能通过拼接原图的自注意力模块进一步提供更多细节信息，还能利用上采样层的特征选择功能减少拼接原图带来的背景噪音，提高模型的分割精度。最后，在 PASCAL VOC 数据集和 DeepFashion2数据集的基础上进行了人体分割和服装分割实验。实验结果证明，该方法能较好地改善图像的分割性能，从而证明了其正确性和有效性。

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13. 氮肥对不同类型小麦产量与品质的影响及调控差异

魏鹏，张培文，李文阳，闫素辉

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (5): 24-31. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.05.003

摘要（135）

PDF （1316KB）（90）

为探明氮肥对不同敏感型小麦产量与品质及其相关构成因素的影响，以氮敏感型、氮迟钝型 2 种类型小麦品种为材料，采用随机区组设计，设置纯施氮 180 kg/hm2 （N1）、240 kg/hm2 （N2）2 个氮素水平，研究不同类型小麦产量与品质及其相关构成因素在不同氮水平下的变化差异。结果表明，氮肥主要是通过影响小麦穗数和千粒重，进而影响小麦产量，相较于低氮水平，高氮水平下氮敏感型小麦产量降低了 19. 82%，氮迟钝型小麦产量降低了 2. 62%，高氮不利于氮敏感型小麦产量的提升，对氮迟钝型小麦产量的影响相对较小；容重、硬度、出粉率在不同氮水平间差异性不显著；粗蛋白含量、湿面筋含量和沉淀值在不同氮水平下呈极显著性差异，与低氮水平相比较，高氮水平下有利于小麦籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量和沉淀值的增加，氮敏感型品种的增加幅度分别为 8. 04%、7. 55% 和 15. 84%，氮迟钝型品种的增加幅度分别为 3. 38%、3. 23% 和 3. 39%，氮敏感品种的增加幅度显著高于氮迟钝型品种。本研究还显示，不同氮水平下的小麦淀粉 RVA 黏度参数差异性显著，随着施氮量的增加，小麦淀粉糊化峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、稀懈值均显著降低。由此可见，在小麦产量和品质方面，氮敏感型品种对氮肥的响应程度均大于氮迟钝型，氮肥对小麦品质的影响主要是在二次加工品质上，氮肥对小麦一次加工品质的影响较小。

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14. 基于深度学习的地铁车站站台层实时客流检测应用研究

吴俊演，刘霞，李雅卓

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (5): 67-74. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.05.009

摘要（129）

PDF （6653KB）（279）

将基于深度学习的目标检测算法 YOLO-V5 与多目标追踪算法 DeepSORT 相结合，实现了地铁车站站台层行人客流信息的实时检测与统计。首先，为减少因行人相互遮挡导致的错检和漏检问题，将传统的行人全身检测改为头肩部检测；然后，训练 DeepSORT 中的 ReID 模型，只提取行人头肩部特征，从而减少因追踪过程行人 ID 的频繁切换而导致的计数不准确问题；最后，将优化好的行人检测追踪模型应用到地铁站台层客流检测中，根据实际应用场景提取并统计不同客流信息。结果表明，该模型能有效检测站台拥挤程度，并能对站台出入口的上下行人数进行统计，准确率达到 86％，平均 FPS 为 35，能够满足客流信息实时检测的应用需求。

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15. 脂肪胰的临床研究进展

丁三秀，丁祥武

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (6): 40-46. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.06.006

摘要（122）

PDF （1242KB）（89）

脂肪替代和脂肪浸润都可导致脂肪胰，近年来关于脂肪胰的研究逐渐增多，但其发病机制，诊断标准仍不明确。胰腺内的脂肪堆积会影响代谢功能从而增加患糖尿病、非酒精性脂肪肝、冠心病、胰腺炎、胰腺癌及术后胰瘘等疾病的风险。脂肪胰的临床表现不典型，因此临床上多采用超声、计算机断层扫描（CT）、磁共振（MR）等对其诊断，目前超声内镜（EUS）和定量 CT （QCT）对脂肪胰的诊断也有了新的进展。脂肪胰多采用减重和降脂药物治疗，其预后尚不清楚。就国内外对脂肪胰的流行病学、相关疾病、诊断和治疗的研究进展进行阐述，为探究脂肪胰的诊断、病情程度评估及干预病程提供新的思路。

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16. 基于曼哈顿距离自注意力机制的 U-Net3+图像分割

张志玮，叶曦，杨志红

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (2): 56-67. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.02.007

摘要（115）

PDF （5893KB）（97）

目前主流图像分割算法在分割边界上对特征相似而类别不同的像素鉴别能力不佳，从而影响了分割精度。设计了一种基于曼哈顿距离自注意力机制的 U-Net3+图像分割算法，通过关注不同特征点之间信息表征的差异程度来对大范围上下文信息关系进行建模，增强算法对特征相似而类别不同的像素的鉴别能力和对全局关系的学习能力；再通过 U-Net3+的全尺度跳跃连接结构将不同尺度的特征相融合，为算法提供更多尺度的上下文信息，使分割算法兼顾细节信息和全局关系。使用 COVID-19 CT 数据集对该算法进行实验测试，结果表明，引入基于曼哈顿距离自注意力机制后 U-Net3+的 Dice 和 IoU 指标分别提升了 2. 79% 和 3. 17%，对比使用多头自注意力机制的 U-Net3+分别提升了 1. 06% 和 1. 02%，证明了该算法的有效性和优越性。

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17. 俯卧位通气治疗新生儿呼吸窘迫综合征并发症风险的Meta分析

范飞燕，姜赤秋

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (4): 87-96. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.04.011

摘要（112）

PDF （4077KB）（126）

目的 探讨俯卧位通气（prone position ventilation，PPV）对新生儿呼吸窘迫综合征（neonatal respiratory distress syndrome，NRDS）并发症风险发生的影响。方法 由两位研究者确定检索方法和纳入标准，分别对 PubMed、EMBASE、Web of Science、中国生物医学文献数据库、中国知网、万方和维普等数据库中 PPV 对 NRDS 机械通气患儿影响的相关文献进行检索。从中筛选出符合纳入标准的文献，进行质量等级划分和提取有用的信息资料，最后运用 RevMan 5.3 软件进行循证医学分析。结果 最终符合纳入标准的研究有 12 项，涵盖 1 246 例研究对象。Meta 分析的结果表明：仰卧位组在压疮、意外拔管、呼吸机相关性肺炎、气胸、肺出血、皮下水肿、颅内出血风险的发生率均高于间断 PPV 组（P ≤ 0. 05）；两组在人工气道堵塞风险发生率方面无明显差异（P > 0. 05）。结论 PPV 可降低 NRDS 患儿压疮、意外拔管、呼吸机相关性肺炎、气胸、肺出血、皮下水肿、颅内出血风险的发生率，但并不影响人工气道堵塞风险的发生率，可为新生儿科开展 PPV 工作的安全性提供相应的证据参考。

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18. 新生儿 CHARGE 综合征 3 例临床特征及 CHD7 基因突变位点分析并文献复习

王劲，王丹，曾凌空，王石

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (1): 64-71. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.008

摘要（105）

PDF （2262KB）（51）

目的 报道 3 例诊断为 CHARGE 综合征的患儿，对其临床特点及基因突变位点进行分析，并总结文献报道的中国新生儿CHARGE 综合征患儿的基因突变特点及临床表现特点。方法 经临床诊断 CHARGE 综合征后，留取先证者及其父母的外周血标本并提取 DNA，选择全外显子捕获芯片进行突变筛查，然后对疑似致病突变序列进行 PCR 扩增后对致病性突变位点进行Sanger 测序验证结果 根据 CHARGE 综合征的诊断标准，3 例患儿均存在 2 项主要标准及2 项次要标准符合，满足临床诊断 CHARGE 综合征诊断标准。基因分析结果示 3 例患儿均存在CHD7 基因突变，其中 2 例表现为 CHD7 基因杂合突变，1 例表现为 CHD7 基因的杂合缺失，且其中 2 例突变位点均暂未见文献报道。结论 对于临床诊断 CHARGE 综合征的患儿，开展基因检测有利于分析该病的可能遗传致病机制。

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19. MAIT 细胞在肝炎发生发展中的作用研究进展

赵桂华，夏雯雯，龚业莉

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (3): 68-74. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.03.007

摘要（104）

PDF （1114KB）（81）

黏膜相关恒定 T（MAIT）细胞是一种非传统的固有免疫样 T 细胞，其激活方式不同于传统 T 细胞，其 TCR 主要识别主要组织相容性复合物相关蛋白 1（MR1）提呈的抗原，其激活也可通过识别腺病毒载体及 IL-12、IL-18 等细胞因子完成。活化后的 MAIT 细胞可释放多种细胞因子，直接或间接参与机体免疫应答。MAIT 细胞主要分布于黏膜组织和肝脏中，在肝脏中占 T 细胞的比例可高达 50%。MAIT 细胞在治疗肝脏疾病过程中发挥着重要作用。肝炎是许多肝脏疾病的早期诱导因素，早期的肝炎得不到及时治疗就会发展为慢性肝炎甚至肝癌。就 MAIT 细胞应对肝炎所发挥的免疫作用展开综述。

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20. 改进人工蜂鸟算法的无线传感器网络部署优化

张超，杨忆

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (5): 75-86. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.05.010

摘要（96）

PDF （4353KB）（121）

人工蜂鸟算法在求解高维度复杂优化问题时，易陷入局部极小值，导致算法收敛停滞。提出一种改进的人工蜂鸟算法（improved artificial hummingbird algorithm，IAHA），并用其优化无线传感器网络部署。首先对蜂鸟个体和最优蜂鸟之间距离进行正切函数变换，以最优蜂鸟位置为基准，以变换的距离为飞行尺度，提出一种新的觅食策略。其次，在迁徙觅食阶段，使用柯西分布对最优蜂鸟信息进行扰动，将扰动结果赋予最差蜂鸟，取代基本人工蜂鸟算法的随机赋值方法。在 12 个基准函数上的数值实验表明，IAHA 的寻优性能优于 6 种对比算法。在 4 种监测区域上进行了无线传感器网络部署优化仿真实验，结果表明，IAHA 获得的平均覆盖率高于对比算法，且传感器分布均匀，适合求解无线传感器网络部署优化问题。

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