江汉大学学报（自然科学版）

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1. 中国豆豉生产技术及其食品营养与安全研究进展

余金毅，许梦粤，陈章博，陈禅友，王红波

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (6): 14-23. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.06.002

摘要（218）

PDF（pc）（1327KB）（1116）

豆豉作为一种豆子加工的中国传统发酵食品，在国内已形成较大规模的产业基础。豆豉可以根据加工原料、生产工艺和发酵微生物种类的不同分成不同的种类。从豆豉微生物种群、豆豉原料、豆豉发酵工艺、豆豉营养及生物活性组分、豆豉食品安全性能、豆豉的储存与保鲜和豆豉研究的趋势等方面总结了中国豆豉营养与安全的研究进展。豆豉微生物种群的鉴定以及豆豉中生物活性成分的挖掘是当前豆豉研究领域的热点。用纯种微生物发酵规模化生产特定生物学功能的豆豉产品，提高豆豉的营养价值和食品安全性能是今后豆豉产业研究的重点。本综述可为中国豆豉理论研究和产业开发提供参考。

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2. 豇豆普通大蓟马形态学特征分析

朱姝萌，胡格格，刘明慧，乾义柯，陈禅友，潘磊

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (6): 5-13. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.06.001

摘要（179）

PDF（pc）（2452KB）（667）

豇豆是一种大宗豆类蔬菜，而普通大蓟马（Megalurothrips usitatus）是豇豆近年来的主要虫害之一，危害花荚，破坏生长点，严重影响豇豆的正常发育，导致减产甚至绝收。普通大蓟马体型微小，隐蔽性强，肉眼难以辨识，目前对豇豆普通大蓟马的微观形态学特征的认知亟待深入。采用制片法制备豇豆普通大蓟马标本，对豇豆普通大蓟马成虫的体节各节长度、投影面积和触角各节投影面积进行精确测量，以研究其形态学特征。结果表明：豇豆普通大蓟马雌性成虫体长平均1520.10 μm，雄性成虫体长平均1 487.90 μm；头部约占体长11.4%；胸部约占体长30.45%，其中胸背板和后胸背板各带一对翅，前翅端部和中部有两条棕色横带，分别占翅长的11.2%和 34. 6%；腹部占比最大，腹部体色呈现白色与棕褐色相间分布。蓟马触角分为8节，分别由柄节、梗节和6节鞭节组成，8节存在120∶109∶137∶139∶73∶114∶20∶14的面积比，基部的柄节和梗节起到支撑作用，端部的6节鞭节面积各不相同，使得触角能灵活地在空气中捕捉寄主植物释放的挥发性信息化合物，从而更有效地寻找适合的寄主植物。豇豆普通大蓟马特殊的前翅褐带和8节触角可作为快速辨认蓟马种类的方法，为今后蓟马物种的鉴别及预防管理提供了重要的科学依据。

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3. 武汉市大学生超重/肥胖认知水平及相关行为调查

杜艺涛，陈禹东，卢明举，钱秭杰，曾妮，刘锐

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (6): 53-62. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.06.006

摘要（171）

PDF（pc）（1279KB）（527）

目的 了解江汉大学学生超重/肥胖现状、对超重/肥胖的认知水平及相关行为，为改善大学生超重和肥胖现状及干预提供科学依据。方法 采用分层整群抽样的方法抽取江汉大学 900 名大学生进行问卷调查。结果 回收有效问卷863份，体重正常、超重和肥胖检出率分别为 64. 6%、19. 9% 和15.5%。正常、超重和肥胖3组间比较，父母亲体型、年级和专业差异具有统计学意义（P <0.01）。不同体型大学生对自身体重评价与真实情况一致性检验，kappa值为0.464 （P < 0.001）。正常、超重和肥胖组对体重不关注的分别为14.0%、15.7%和23.9%，经常关注的分别为47.5%、50.0%和38.0%，差异具有统计学意义（P < 0.05）。不同体型大学生每周运动次数、每次运动时长和平均每天静坐时间差异均有统计学意义（P<0.01）。正常、超重和肥胖组大学生早餐、宵夜食用频率、三餐进食时间是否规律的比较差异有统计学意义（P < 0. 001）。3 组间含糖饮料、油炸类食品和快餐食品食用频率比较，差异有统计学意义（P < 0. 001）。超重、肥胖影响因素的logistic回归分析结果显示，母亲体型、进食宵夜频率、三餐进食时间是否规律、早餐频率和油炸类食品食用频率是超重/肥胖的影响因素。结论 江汉大学在校学生超重/肥胖检出率较高，对超重和肥胖的认知水平较低，饮食、运动是影响该校大学生超重/ 肥胖的重要因素。应通过开展健康宣教或开设相关课程提高其认知水平，改变不良饮食习惯，增加运动，从而减少武汉市大学生超重/肥胖发生风险。

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4. Robin系数辨识的增广拉格朗日方法

贺佳庆，刘杰

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (6): 30-37. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.06.004

摘要（95）

PDF（pc）（1288KB）（472）

提出了一种基于解在可测边界上的测量值来估计椭圆型方程中Robin系数的非线性反问题。首先应用正则化方法将该反问题转化为带约束的极小值问题，并且证明了极小解的存在性。然后应用增广拉格朗日方法将该带约束的极小值问题转化为无约束的鞍点问题，并且在理论上严格证明了它们的等价性。

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5. 带分布时滞分数阶微分方程正解的存在性

赵玉萍

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (6): 24-29. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.06.003

摘要（77）

PDF（pc）（1280KB）（399）

利用Banach压缩映像原理及一些分析技巧，研究了一类具有分布时滞分数阶微分方程正解的存在性，得到了方程正解存在的充分条件，并通过举例验证了定理的有效性。

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6. 基于 KUKA 工业机器人的智能制造产线包装系统设计及优化

刘晓卉，赵卫卫，轩亮

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (5): 34-42. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.05.004

摘要（220）

PDF（pc）（4955KB）（395）

研究了成品工业机器人以工站形式集成于智能制造产线的设计方法。以文创笔筒智能制造产线为例，设计了基于 KUKA 六轴工业机器人的包装系统，该系统以工业机器人为核心设备，配以 PLC、感知元器件等，共同完成笔筒产品的商业化包装。系统的结构组成、作业流程、 KUKA 机器人在系统中的控制模式及程序框架对生产线上包装自动化系统的开发具有广泛适用性。此外，有效解决了低刚度包装盒的压盖干涉问题，将包装成功率由 50% 提升至 96%，且不更改包装类型、不增加包装成本，对同类型包装作业有较好的参考价值。

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7. 基于可解释性的多模型融合的古代玻璃成分分析及亚分类方法

汤思远，黎恒，邱诗睿，朱宇坤，柯圆圆

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (6): 38-52. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.06.005

摘要（224）

PDF（pc）（6223KB）（365）

因埋藏环境的影响会使玻璃的内部元素和环境元素进行交换而风化，导致成分比例都发生变化，给考古工作带来一定影响。从玻璃文物的化学成分含量角度进行分析，利用单变量因素分析，卡方检验和SHAP-SVC相融合的方法得到如下结果：与古玻璃风化程度相关的3个指标排序为玻璃类型>纹饰>颜色。通过数据挖掘，将玻璃的类型作为分类变量，将玻璃的化学成分的含量作为呈现变量，对14种化学成分含量进行可视化分析，得出玻璃表面有无风化化学成分含量的统计规律，即当高钾玻璃的SiO2含量高于90%时大概率出现风化现象，铅钡玻璃的 SiO2含量低于30%时大概率出现风化现象。然后，利用风化前后的各个成分含量的中位数的差值构建风化预测模型，通过GMM和决策树算法，建立了玻璃的粗分类和亚分类模型，给出了铅钡玻璃亚类主要通过PbO、SiO2、SrO、BaO和CaO这5种化学成分含量进行划分，而高钾玻璃亚类则是通过CaO、Al2O3和SiO2这3种化学成分含量进行划分。

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8. 基于改进通道多头注意力机制的 U-Net3+ 医学图像分割算法研究

张全鑫，叶曦，杨志红，向青

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 51-61. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.006

摘要（361）

PDF（pc）（8739KB）（325）

医学图像分割作为当前的研究热点之一，分割精度对于后续的医学诊断影响巨大。针对目前大多数医学图像分割技术无法充分利用并融合多尺度特征信息的缺陷，提出了一种融合通道注意力机制的改进 U-Net3+图像分割算法。在 U-Net3+的全局跳跃连接结构的基础上，设计一种新的通道注意力机制并将它嵌入到 U-Net3+网络的解码路径中，帮助分割网络在拼接全局特征图时调整重要信息的训练权重从而高效融合全局特征信息。最后，在两种经典的医学图像分割数据集上将该模型进行对比评估，平均 Dice 系数分别达到了 74. 31% 和 77. 16%，相比原本 U-Net3+的 Dice 系数分别提高了 3. 01% 和 2. 98%。实验结果表明改进后的网络模型有效提高了医学图像的分割精度。

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9. 《江汉大学学报（自然科学版）》2024年第6期目录

江汉大学学报自然科学版编辑部

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (6): 2-4.

摘要（95）

PDF（pc）（1283KB）（322）

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10. 高镍三元锂离子电池热失控实验及动力学参数分析

徐远健，李英东，陈轲鼎，刘潇怡，郑鹏伦，郑云，刘志宏

江汉大学学报（自然科学版） 2025, 53 (1): 5-13. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2025.01.001

摘要（148）

PDF（pc）（3173KB）（313）

以高比能 18650 锂离子电池为研究对象，使用绝热加速量热仪对不同荷电状态（SOC）的锂电池进行热失控实验，计算热失控过程中的反应动力学参数，最后分析电池热失控的破坏性。结果表明：当 SOC ≥ 25% 时，会发生热失控的风险，SOC 越大热失控的触发时间越短。反应动力学计算结果表明，活化能和指前因子都随着 SOC 的增加而降低。随着 SOC 的升高，热失控释放能量、TNT 当量值和破坏半径均增大。说明高 SOC 的电池热稳定差，更容易发生热失控。关键词：锂离子电池；荷电状态；热失控；反应动力学；破坏半径

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11. 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（327）

PDF（pc）（5894KB）（309）

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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12. 植物根系应答低温逆境机理及防控措施研究进展

王捧娜，代雯慈，刘琴，翁颖，田佳玉，胡梦婷，赵丰俊，刘一凡，黄伟祥，郑宝强，李金才，陈翔

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (5): 88-96. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.05.010

摘要（113）

PDF（pc）（1227KB）（299）

根据近年来国内外关于低温逆境对植物根系生长发育影响的研究成果，从根系形态、生理与分子机制及根土环境等方面将植物根系对低温逆境的应答机理做了系统综述，总结了从品种、水肥运筹、外源化控制剂与微生物菌剂等方面提高植物根系抗低温能力的防控措施，并提出今后的研究应通过表型组学技术（近红外成像、X 射线、CT 成像技术等）加强低温逆境下植物根系的形态结构及其生长过程的研究，同时应将根系生理生态与现代分子生物学技术（蛋白质组、转录组、代谢组等）相结合深入挖掘植物抗低温过程中根系的应答机理并加强根系与地上互作效应的研究，以期为植物根系抗寒机理的更系统且深入研究提供参考。

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13. 基于亚克力回收液合成聚合物乳液及制备真石漆的研究

张澳，方诚，朱天容，胡思泉

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (5): 26-33. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.05.003

摘要（106）

PDF（pc）（3794KB）（299）

采用回收亚克力精馏液（MMA）为主要原料，在 82 ℃、搅拌转速为 550 r/min、引发剂（过硫酸钾）含量为 0. 4%、MMA/丙烯酸丁酯（BA）为 2/3 的条件下，合成了黏度为 1 478 MPa/s 的聚合物乳液。利用该乳液作为胶黏剂，加入 0. 14% 羟乙基纤维素、0. 67% 成膜助剂、0. 08% 消泡剂、17. 44% 蒸馏水、75. 32% 天然彩砂制备出真石漆。该真石漆的耐水性符合 GB/T 1733—1993 的要求，耐碱性符合 GB/T 9265—2009 的要求，耐温变性达到了 JG/T 24—2000 的标准要求。

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14. 杂原子掺杂多孔碳的制备及应用研究进展

孔志博，李星瑶，许锐杰，王亚珍

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (4): 15-26. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.04.002

摘要（406）

PDF（pc）（4560KB）（293）

就近年来关于杂原子掺杂多孔碳的制备、掺杂机理探究以及在不同领域应用的相关文献整理分析。梳理了杂原子掺杂多孔碳的制备方法并归类总结，同时就掺杂过程中的机理进行综合分析，以期为杂原子掺杂多孔碳的制备寻找一条清晰的共性道路，方便研究者了解掺杂过程的理化反应机理和掺杂多孔碳的制备方法。最后就杂原子掺杂多孔碳发展所面临的挑战提出了建议。

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15. 自动驾驶合规性虚拟测试场景构建方法研究进展

徐家正，陈星，王景升，晏松

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (2): 87-96. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.02.010

摘要（81）

PDF（pc）（1440KB）（270）

基于场景的测试推动了自动驾驶技术的开发与应用，如何构建合规性虚拟测试场景已成为自动驾驶技术领域的关键问题。首先针对不同主体对于合规性的需求进行了详细分析，基于场景交互性对测试场景构建方法进行分类，回顾了一系列虚拟测试场景构建方法，对各类场景构建方法从研究进展、应用情况和优缺点等方面进行归纳总结。此外，为解决不同主体差异化测试需求的场景构建方法适用问题，提出了覆盖度、边缘性、真实性三类测试场景构建方法评价指标，并用三类指标对各类场景方法的优势和局限性进行了综合评估。最后，基于评估结果详细分析了各类测试方法对差异化测试需求的适用性，并对当前存在的不足和未来研究趋势进行了总结和分析，以期为自动驾驶测试场景构建研究提供有益参考。

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16. 瘤胃纤毛虫体外培养技术研究进展

徐勤辉，何金英，陆源鸿，彭成，鲁小悦，杨紫贤，熊杰，姜传奇，缪炜，冯金梅

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (4): 45-54. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.04.005

摘要（246）

PDF（pc）（1169KB）（225）

瘤胃纤毛虫是一类主要生活在反刍动物瘤胃内的单细胞真核微生物，可能在瘤胃高效降解植物纤维、调节瘤胃发酵速率和参与瘤胃温室气体甲烷产生等方面具有重要作用。深入探究瘤胃纤毛虫的功能及其对宿主的影响，实现其体外培养是一项不可或缺的技术手段。综述了瘤胃纤毛虫体外培养技术研究进展，首先介绍了瘤胃纤毛虫体外培养的国内外研究现状，然后概述了影响瘤胃纤毛虫体外培养的因素，最后指出建立的瘤胃纤毛虫体外培养体系的应用及前景，为建立稳定可控的瘤胃纤毛虫体外单种生长与增殖培养体系提供参考。

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17. 盾构隧道水平单孔多次爆破超前致裂数值模拟研究

杜亮亮，杨坤，陈松，黄小武，樊帅，陈德志，周钰焱，伍岳

江汉大学学报（自然科学版） 2025, 53 (1): 14-23. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2025.01.002

摘要（79）

PDF（pc）（5672KB）（207）

针对盾构法隧道掘进过程中经常遇到坚硬基岩侵入的问题，结合钻爆法和盾构法隧道掘进施工特点，提出了一种盾构隧道水平单孔多次爆破超前致裂技术，并采用 ANSYS/LS-DY⁃ NA 软件开展数值模拟研究。结果表明，运用完全重启动技术和初始体积分数法，后续爆破完全继承了模型上一次爆破后的应力与损伤等相关变量，经过水平单孔 3 次爆破，隧道模型炮孔底部空腔半径由 10 cm 逐步扩大至 35 cm，模型轴向损伤影响深度由 125 cm 逐步扩大至 916 cm，径向损伤影响半径由 68 cm 逐步扩大至整个断面，且对隧道周边围岩的损伤较小，可实现盾构隧道掘进路线岩体的超前致裂效果。

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18. 8 个糯玉米品系穗部性状及籽粒营养成分比较分析

陈平，余海兵

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (2): 5-12. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.02.001

摘要（213）

PDF（pc）（1636KB）（197）

为筛选玉米穗部外观品质优良、营养成分丰富的鲜食糯玉米品系，采用随机区组设计比较分析了 8 个糯玉米品系穗部性状及籽粒营养成分。结果表明：8 个糯玉米品系穗籽粒重、鲜百粒重、穗轴重、穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、轴粗、维生素 C 含量、维生素 E 含量和维生素B6 含量均存在显著差异性，其中穗部性状秃尖长的变异系数最大，达 73. 2%；营养成分维生素 E含量的变异系数最大，达 99. 03%。相关性分析表明：维生素 E 含量与维生素 B6含量呈极显著正相关；可溶性糖含量与鲜百粒重呈显著正相关；穗长、穗行数均与穗轴重呈显著正相关；穗粗与行粒数、穗籽粒重均呈现极显著正相关；秃尖长与鲜百粒重呈显著负相关；穗籽粒重与行粒数极显著正相关。聚类分析得出综合营养品质高的品系有晶彩糯 2 号、诚糯 8 号、凤糯 1 号、京糯 832，为生产上选出营养成分丰富的糯玉米品系提供了理论支撑。

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19. 拐枣活性成分、种质鉴别及其应用研究进展

李泽宇，杨舒琪，曾长立

江汉大学学报（自然科学版） 2025, 53 (3): 27-36. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2025.03.004

摘要（60）

PDF（pc）（1186KB）（189）

拐枣是一种营养丰富的大众水果，同时也是具有解酒护肝、止渴除烦等多种保健价值的药材，是药食两用的典型代表。当前，拐枣已被现代药理研究证实的主要功效有缓解酒精中毒及肝损伤、抗氧化、抗肿瘤、缓解糖尿病和促进排泄等，这可能与拐枣所含的黄酮类化合物、多糖、三萜皂苷、有机酸等有关。基于当前拐枣活性成分及保健功效、质量评价与种质鉴别等方面的研究和国内拐枣在食品加工、添加剂、医药保健等领域的开发现状进行综述与讨论，旨在为拐枣的相关产品研发及进一步资源保护利用提供理论参考。

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20. 基于生物信息学方法筛选特应性皮炎关键基因和相关药物预测

王晓晨，陈露，刘畅，陈晓青，李芃，邱文洪

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (2): 46-55. DOI: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.02.006

摘要（221）

PDF（pc）（6306KB）（187）

目的 筛选特应性皮炎皮损区的关键基因及对潜在的治疗药物的预测。方法 从 GEO 数据库中获得 GSE193309 高通量测序数据，运用 R 语言进行差异表达基因筛选、GO 功能富集分析和 KEGG 通路富集分析，并通过 String 网站进行蛋白互作网络（PPI）的构建；用 Cytoscape 软件中的插件 MCODE 进行模块分析，筛选出特应性皮炎皮损区的关键基因；基于 CIBERSORT 算法，对特应性皮炎皮损区与非皮损区的皮肤之间的免疫细胞进行差异分析，最后利用 Connectivity Map 预测可以减轻特应性皮炎皮损症状的潜在小分子化合物。结果 本研究共筛选出 1 847 个差异表达基因和 11 个关键基因 PI3、SPRR2B、LCE3C、LCE3E、SPRR1A、LCE3A、SPRR2A、 SPRR2F、SPRR1B、LCE3D 和 LCE5A。GO 分析共富集 962 个功能，包括免疫系统过程、白细胞的激活、防御反应等；KEGG 分析共富集 64 条通路，差异表达基因与细胞因子-细胞因子受体相互作用最相关。未活化的树突状细胞、M2 巨噬细胞和未活化的肥大细胞在表皮免疫微环境中占比最高。预测出小分子化合物埃博霉素、苯甲酰喹、茚地那韦、KU-0063794、PI-103、头孢雷特、氨氯地平、PI-828 可作为减轻特应性皮炎局部皮损的潜在药物。 结论 PI3、SPRR2B、 LCE3C、LCE3E、SPRR1A、LCE3A、SPRR2A、SPRR2F、SPRR1B、LCE3D 和 LCE5A 可能是特应性皮炎皮损发生相关的关键基因，预测的 8 个小分子化合物可为后续的药物研发提供理论参考。

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