内科医 ひとちゃんの「私、失敗しないので」

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追記・「ミトコンドリア」は、免疫のスイッチ：N M Nを科学する（7)

こんにちは、内科医ひとちゃんです

雨が降り続く、肌寒い休日の午後でした

あと1週間もすると、暦（こよみ）の七十二候（しちじゅうにこう）

では、「霜始降（しもはじめてふる）」となりますので、寒さもあたりまえになる・・・のでしょうかね

皆さまの体調は、いかがでしょうか？

さて、「N M N(ニコチンアミド・モノ・ヌクレオチド)」についてのお話が続いているわけですが・・・いよいよ、「免疫システムにどのような影響を与えるのか？」についてのお話をしてみたいと思います

前回、「ミトコンドリア」についてのお話をしましたが・・・

実は、「ミトコンドリア」は、ヒトの免疫システムの中で重要な働きを持っています

それは、以下のようなものとなりますね

ウイルス感染などでは・・・

「ミトコンドリア」は、その感染を感知し、免疫システムを作動するスイッチの役割を果たしています

(図はお借りしました)

細胞内に入ってきたウイルスの遺伝子であるRNAを発見すると、「小胞体」という別の細胞小器官と合体してスイッチをオンにし、「サイトカインと」いう物質を放出して免疫細胞の出動を命じるという重要な働きがああるのですね

また、抗体を産生するための重要な免疫細胞に「B細胞」があります

この「B細胞」は、「ミトコンドリア」の量が多いほど・・・

質の高い抗体をたくさん産生することがわかっているのですね

ということは、「新型コロナウイルス」に対する「mRNAワクチン」接種を多くの方が受けていらっしゃると思いますが、高齢者になるほど、産生される抗体の量が少ないのは・・・

「ミトコンドリア」の質や量の低下が関係あるのかもしれない・・・

と考えることもできるでしょうか

素敵な1週間をお過ごしください

それでは、また

<ブログ後記＞10月19日

気温の冷え込む日が続いていますね。

風邪など召されてはいないでしょうか？

今回は、「N M N」のもうひとつの作用である「ATP産生」を増加させることが、いわゆる「免疫力」を増強させる・・・可能性が高いというお話をさせていただきました。

詳細は、後日のお話とさせていただきますが、ミトコンドリアで生じた「活性酸素」は、細菌などの微生物を破壊するという作用もあるのですね。

おもしろい研究もありまして・・・

徳島大学医学部のグループが、「正常なミトコンドリアを移植する」ことについて、研究をしていらっしゃいます。

この研究が成功しますと・・・予想される成果としては、以下のようなものがあります。

加齢性変化からの回復や障害組織の機能回復の可能性もあり、新しい抗加齢療法や新しい再生医療ともいえる・・・ということですから、

未来の医療のスタイルが変化していく可能性もありますね。

実際に既に「ミトコンドリア」を利用した医療の成果も最近、京都大学の研究チームが発表しています。

がん免疫療法で用いられる薬剤のひとつである「ヒト型抗ヒトPD-1モノクローナル抗体」である「オプジーボ」の効果を高める可能性がある化合物を開発したと、京都大のグループが発表しています。

「ミトコンドリア」を活性化し、免疫細胞が増えることをマウスの実験で確認した。成果は米科学誌「セル・ケミカル・バイオロジー」に発表されています

201８年にノーベル医学生理学賞を受けた、京大特別教授である

「本庶佑（ほんじょ・たすく）」先生が開発に関わった「オプジーボ」は、さまざま癌への有効性がある一方、半数以上の患者では効き目がない課題があったようです。

その原因として、癌細胞を攻撃する免疫細胞のエネルギーを産生する「ミトコンドリアの不足」が考えられていたとのことですね。

京大理学研究科の杉山弘教授らは、ミトコンドリアを活性化する遺伝子を刺激する化合物「ＥｎＰＧＣ１」を開発。ＥｎＰＧＣ１を加えると、細胞内のミトコンドリアが１・５倍になることを確認した。

さらに免疫を担うＴ細胞も約２倍になっていた。腫瘍を移植したマウグループような効果のある薬剤と併せてＥｎＰＧＣ１を投与すると生存率が向上した・・・というのですね。

「ミトコンドリア」の実力を侮る（あなどる）べからず・・・ということでしょうか

今回も最後までお読みいただきまして

ありがとうございました

(以前のphoto.筆者撮影）

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追記・「ミトコンドリア」とは、どのようなものか？：N M Nを科学する(6)

こんにちは、内科医ひとちゃんです

10月も半ば近くになっています

あと３日もすると・・・暦の七十二候では、「菊花開（きくのはなひらく）」となりますね

菊の花言葉の話を若い頃に聞いたことがあります

たしか、花の色により、意味するところが変わるのではなかったか？

などと思い出します

皆さまの体調は、いかがでしょうか？

さて、「N M N (ニコチンアミド・モノ・ヌクレオチド)」の話題をお伝えしているわけですが・・・どうしても、軽くスルーできない話題について、今回はお話をしたいと思います

そうです・・・「ミトコンドリア」ですね

（ミトコンドリア：写真はお借りしました）

「N M N」は、「NAD+」に変化をして、ひとつの働きは①「サーチュイン遺伝子」を活性化することでしたが、もうひとつの重要な働きは、②「ミトコンドリア」を活性化することでしたね

それでは、「ミトコンドリア」とは、どのようなものなのでしょうか？

ミトコンドリアは、細胞内に存在する細胞内小器官であり、1細胞あたり100個から2000個程度含まれるとされています

その構造としては、外膜と内膜の二重の生体膜によって囲まれ、内部には、ミトコンドリアDNAが存在していることが知られています

このミトコンドリアDNAは、細胞内におけるエネルギー(ATP)生成に重要な遺伝情報を持っているのですね

ミトコンドリアは、血液で運ばれてきた酸素を取り込み、細胞に必要なエネルギーを生み出すATP（アデノシン三リン酸）を作るのですが、そのATPを産生するための重要な遺伝情報が「ミトコンドリア内のDNA」ということになります

実は、「ミトコンドリア」の正体を聞くと驚かれる方もいらっしゃるかもしれません

「好気性細菌」という、酸素を使って多くののエネルギーをつくりだすことができる生き物が、ヒトの祖先の細胞に取り込まれ他ものだというのですね

その後、ヒトの細胞内に住み着いて、「ミトコンドリア」になったと考えられているのですね

これを「細胞内共生説」というそうです

「ミトコンドリア」は、もともとは別の生き物であった・・・ということは・・さらに驚くべきことが可能になります

ふつうの細胞は、分裂するとき以外には、核は分裂しないのですが・・・

「ミトコンドリア」は、細胞分裂をしないときでも・・・細胞が必要だと判断したときにはどんどん分裂して増殖することができる性質があるのですね

年齢が進むに従って、ミトコンドリアDNA ならびに mRNA 量の低下やミトコンドリア ATP 産生のすべてが低下することが知られており，複数のミトコンドリアタンパク質の含量が減少することも報告されているのですね

つまり、加齢に伴って、ミトコンドリアの産生量は低下すると考えてよいのだと思います

さらに加齢により、ミトコンドリア自体のDNAも損傷を受けていくということが想像できますね

それにより、ATPの産生量は、さらに減少していく可能性があるのですね。

上の図を前回のブログ内でもご紹介しましたが・・・なんだか、変だなあ〜と思った方もいらっしゃると思います

実は、ATPを産生する「ミトコンドリア」は・・・活性酸素の産生源として特に注目されています。私たちが呼吸で取り込んだ酸素の90％以上はミトコンドリアで使われるのです

この過程で酸素の2〜３％が活性酸素に変わるのは避けられないのですね

H2O2(過酸化水素）だけでなく、下の図のようなものがありますね

　　　　　　 (図はお借りしました）

では、加齢により、「ミトコンドリア」などの遺伝子が障害されていくのは、ヒトの「宿命」であり、どうしようもないのか？と言いますと・・・そうでもないのです

　　　　(図はお借りしました)

実際には、上の図のように「高濃度ビタミンC 点滴療法」を行うことにより、活性酸素を除去できるのは、以前にもお話をしたとおりです

素敵な1週間をお過ごしください

それでは、また

<ブログ後記＞10月12日

今回は「N M N」のもうひとつの作用である・・・ATPの産生を司る（つかさどる）「ミトコンドリア」についてのお話とさせていただきました。

「ミトコンドリア」は、ATP を産生する細胞内小器官であるのであり、まさに細胞のエンジンにあたると言っていいかもしれません。

その一方で，消費酸素の 1∼5% 程度で「ミトコンドリア」は「活性酸素」を産生していることでも知られているのですね。

加齢により、当然のことですが・・・細胞は老化していくわけですが・・・

「ミトコンドリア」も同じように・・・その機能も低下していくことがわかっています。

その理由は・・以下のとおりとなります。

「ミトコンドリア」自身の遺伝子（DNA）も「活性酸素」による傷害を受け、電子伝達系と呼ばれる部分の蛋白の合成障害を引き起き起こすのですね。

その結果、さらに「活性酸素」が増加して、「ミトコンドリア」自身の遺伝子（DNA）変異が引き起こされる・・・というわけです。

このような遺伝子異常が生じた「ミトコンドリア」は、正常な働きをするはずもなく、さらなる「活性酸素」の増加を引き起こし、そのことが、さらにミトコンドリア自身の遺伝子（DNA）変異を引き起こしていく・・・という悪循環に陥いる（おちいる）のですね。

これは、「ミトコンドリア老化説」と呼ばれています。

では、「ミトコンドリア」に機能が低下すると、どのような自覚症状が出現するのでしょうか？

下の図のような症状が出現する可能性があると考えられています。

　　　　　　　　　　　(図はお借りしました）

では・・・「活性酸素」は、どの程度、「ミトコンドリア」に悪い影響を与えるのでしょうか？

次のようなことが報告されています。

「ミトコンドリア」のDNAが、「活性酸素」から受ける危険度は、核にあるDNAのものよりも100倍程度大きい」と考えられています。

つまり、「ミトコンドリア」のDNAは、細胞の核にあるDNAより、100倍以上も遺伝子の変異を起こす確率が大きい・・・ということになりますね。

「遺伝子の変異」とは、遺伝子を構成する塩基が変化してしまうことですから、ミトコンドリアを構成するタンパク質に異常が生じることを意味します。

異常なタンパク質が多く産生されれば、「ミトコンドリア」の正常な機能を維持できないことになりますよね。

つまり、正常なATP産生の状態を維持できない・・・ということになるわけです。

なので・・・

サーチュイン遺伝子の活性化によるDNAを脱アセチル化する→→→異常な遺伝子を修復する→→正常な遺伝子を回復させるという「N M N」のもうひとつの特徴は、「ミトコンドリア」も若い頃の状態を維持するためにも、とても都合がよいということになりますね。

今回も最後までお読みいただきまして

ありがとうございました

　　（以前のphoto.筆者撮影）

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追記・細胞内のエネルギー産生システムとATP：N M Nを科学する(5)

こんにちは、内科医ひとちゃんです

10月に入り、最初の休日の午後となっています

心地よい秋風が吹き抜ける季節ということになるでしょうか

10月になると昔、友人から聞いた話を思い出します

英語では、この月を「October(オクトーバー)」と言いますね

どうも、この名前の由来は「octopus(オクトパス)」らしいというのですね

「octopus(オクトパス)」は「タコ」ですね

「では、タコの足は、何本あるか？」と聞かれまして・・・

私は「10本」と答えてしまったことを思い出します

もちろん、答えは「8本」ですよね

そんなたわいの無い会話を懐かしく思い出しました

皆さまの体調は、いかがでしょうか？

さて、「N M N（ニコチンアミド・モノ・ヌクレオチド」のお話を

先に進めていきたいと思います

これまでは、下の図1. のなかの「1.長寿遺伝子を活性化する」作用が、どのような効果が期待できるのか？・・・についてのお話をさせていただきました

遺伝子の異常があれば、その修復をする・・・というモノでしたね

もちろん、DNAが複製されるときのミスは、常に生じているわけです

ただし、「老化に伴う現象」については「レトロトランスポゾン」の影響も無視はできないと考え、前回のブログの中で、その詳細をご紹介したわけです

今回は、下の図1.のなかの「2.エネルギーをつくる」という作用について、ご紹介したいと思います

　　図1.（JTKクリニック院内説明資料より）

「N M N」は、「NAD+(ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）」の前駆体（ぜんくたい）ですから、カラダに入りますと「NAD+」に変化します

図2.に示すように「NAD+」には、長寿遺伝子（サーチュイン）を活性化する働きとは別に「ATP（エーティーピー）を活性化する」という別の働きがあるのですね

ATPとは・・・とは？と思う方もいらっしゃることと思います

（図2.:図はお借りしました）

ATPとは・・・とは？と思う方もいらっしゃることと思います

ATPは「アデノシン三リン酸」のことを指しています

他のバクテリアや動植物でも同じなのですが、ヒトにおいても各組織の細胞への重要なエネルギーの供給源であると言われています

VOL.8 ：からだの中の発電所～ミトコンドリアのATP合成系について【市川直樹】 | 大阪市立大学大学院生活科学研究科・生活科学部

　　　（図はお借りしました）

ATPという小さな分子をADP（アデノシン二リン酸）とリン酸に加水分解することで生まれるエネルギーによって活動しているのですね

例えば・・・全身の筋肉を動かしての運動はもちろんのこと、細胞内のさまざまな化学反応を進行させたり。嗅いや味を感じること、そして。DNA（遺伝子）の複製まで、あらゆることに「ATP」は用いられることが知られています

では「ATP」は、どこで産生されるのでしょうか？

これは、「ミトコンドリア」という細胞内小器官で産生されるのです

では、さらに・・・「ミトコンドリア」は、ヒトの老化に伴い、どのようになっていくのでしょうか？そして、ATPの産生は？そして、

お肌への影響は？

という多くの疑問が湧いて（わいて）くることと思います

それらの疑問には、次回以降のブログ内でお話をしていきたいと思います

「なぜ、N M N が老化を防ぐ」といえるのか？

という疑問に答えながら、「N M N 」の真骨頂（しんこっちょう）ともいえる作用について、ご説明したいと思います

素敵な1週間をお過ごしください

それでは、また

＜ブログ後記＞10月5日

今回は「N M N」のもうひとつの重要な働きである「ATP」の産生を増加させるという作用について、お話をさせていただきました。

ATPは「アデノシン三リン酸」というもので、生体内では、リン酸1分子、または、リン酸2分子が離れたり結合したりする事で、エネルギーの放出・貯蔵に深く関与するものです。

昔、習った化学式では

ATP + H₂O → ADP(アデノシン二リン酸）＋（リン酸）

　　　　　 ←

ATP + H₂O → AMP( アデノシン一リン酸）＋+ PP_i（ピロリン酸）

←

ATP（アデノシン三リン酸）は体内に広く存在し、体内で必要なエネルギーを供給する物質となることが知られています。またATPには血管拡張作用があり、臓器の血流を増加したり組織の代謝を賦活させ、これらの機能改善作用があることも知られています。

疾患などでみますと・・・2型糖尿病、NASH（脂肪肝の一部）、肥満などの多くの代謝性疾患では、ATPの産生をつかさどる「ミトコンドリアの機能障害」が、その疾患の発症の原因のひとつではないかという説もありますね。

この「ミトコンドリア機能障害」の主な原因は、栄養過多や運動不足となるのですが、一旦（いったん）細胞内のエネルギーバランスが崩れると、ATPの産生が不十分になるといわれています。

ミトコンドリアは、グルコースや脂肪酸等の栄養を酸化させることにより、細胞エネルギーの主要単位である「ATP」を産生する、いわば細胞の発電所のような場所であると考えれば・・・

ミトコンドリアの機能障害が、「ATP」の産生を低下させる・・・ということに納得していただけると思いますね。

下の図のようなものをご覧になったことがある方も多いと思います。

（図はお借りしました）

そして、イヤ〜な予感のする図を最後にご紹介しておきたいと思います。

これまでの話は、自分には無関係だと思っている方がいらっしゃるとすれば・・・イヤな汗が出てくるかもしれませんね

そうですね。「美しさ」を保つという美容領域にも深く、関係してくるのですね。

詳細は、次回以降の話題にしたいと思います。

今回のブログも最後までお読みいただきまして

ありがとうございました

（東京駅舎：筆者撮影）

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追記・ヒトの「レトロトランスポゾン」とは、どのようなものか？：N M Nを科学する(4)

こんにちは、内科医ひとちゃんです

ずいぶんと気温が低下しているように感じる休日の午後となっていますね

暦（こよみ）の七十二候（しちじゅうにこう）では

「蟄虫坏戸（むしかくれてとをふさぐ）」となりますね

虫たちが土にもぐり、入口の戸をふさぐ頃だとか

冬ごもりの支度をする時期であるようですね

皆さまの体調は、いかがでしょうか？

さて、今回は「レトロトランスポゾン」というものがヒトのDNAの上を動き回る・・・というショッキングなお話をさせていただきます

植物などにもあてはまることなのですが、ヒトのゲノムにも、動く遺伝子群がありまして、「レトロトランスポゾン」と呼ばれているのですね

下の図1.のグラフは、ヒトのDNAの全体の中に「レトロトランスポゾン」にあたる遺伝子が、どの程度あるのか？・・・を示したものです

　　　　　　（図1: 図はお借りしました）

ヒトの生命活動に必要な「タンパク質」を作り出すための「遺伝子」は、わずか1.5%しか存在しないのですね

以前は、残りの98.5%の遺伝子は、まったくの無駄な遺伝子であると考えられていたのです

かつては、いわゆる「ジャンク」な遺伝子と考えられていました

ところで、「レトロウイルス」というものは、少し変わった性質があるのですね

（図2.レトロウイルスの感染の形態）

レトロウイルスは、新型コロナウイルスと同じ「 RNAウイルス」なのですね

ただし、上の図２.を見ていただくと・・・「あれっ？」と思われる肩がいらっしゃるかもしれませんね

そうですね・・ウイルスの「mRNA」→「cDNA」という部分ですね

以前のお話を思い出して頂きたいのですが、

「DNA」→　「mRNA」→ 「タンパク質」という流れは、すべての遺伝子からタンパク質が作られる際の「原理原則」でしたよね

そうですね・・・「セントラル・ドグマ」と呼ばれる原則となります

この「レトロウイルス」のちょっと変わった性質は、この原則に矛盾する動きをすることにあります

実は、このウイルスは、「逆転写酵素（ぎゃくてんしゃこうそ）」というものを作り出す遺伝子を持っているのが最大の特徴なのです

この「逆転写酵素」があると・・・ウイルスのRNAを鋳型にして DNA を合成することが可能となるというわけです

逆転写酵素の働きにより，ウイルスの遺伝子である RNAが DNAに姿を変える

そして、ヒトなどの宿主細胞の「染色体 DNA」に組込まれるということが可能になるというわけです

このDNAに組み込まれることを「挿入:インテグレーション」と呼びます

不思議なことだと思いませんか？

ヒトなどの細胞に感染して、そのDNAに入り込んでしまう性質があるために太古の時代に私たちの祖先が感染した「レトロウイルス」が、

DNAの中に入り込み・・・現代の私たちの「染色体 DNA」の中に残っている・・・と考えられているのですね

これを「ヒト内在性レトロウイルス」と呼ぶのですが・・

元々の「レトロウイルス」の原型が完全に残っているものは、ほぼ、ありません

一部の遺伝子が欠損していたり、断片化されており、ほとんどの「ヒト内在性レトロウイルス」は、再び、完全なウイルスの粒子を作ることは不可能であると考えられているのですね

下の図 3. は、レトロウイルスの構造を示しています

両端に「LTR領域」というものがありますが、これは「転写活性領域」というもので、ウイルス遺伝子の量を調節する部分ですね

「gag領域」は、ウイルスの本体となる内部構造タンパクを作り出すための遺伝子ですね

「pol領域」は、先にあげた「逆転写酵素」を作り出す遺伝子です

そして、「env領域」は、「外被糖タンパク」というスパイク蛋白を作る部分ですね・・・新型コロナウイルスのスパイク蛋白に当たりますね

　(図3. 画像はお借りしました)

このすべての構造がきちんと保たれていれば・・・

完全な形の「レトロウイルス」となるわけですが、先ほどもお話をしたように多くの欠損などが生じているのですね

この欠損部分がある場合に「レトロトランスポゾン」という名称で呼ばれるのですね

例えば、下の図.3に示す「レトロトランスポゾン」は、「外被糖タンパク」部分を作る「env領域」が欠損していたり、「転写活性領域」である「LTR領域」がありませんね

　　　　　　（図３. 図はお借りしました）

問題は、なにか？

実は、かつては・・・レトロウイルス感染の「残骸」と考えられていた「レトロトランスポゾン」の「LTR領域」、つまり、「転写活性領域」のウイルス遺伝子を調節する機能が残っている可能性がある・・・と考えられているのですね

なので、下の図4.のように「レトロトランスポゾン」が複製され、他の遺伝子に挿入されたり、染色体DNAの他の領域に移動することが知られているのですね

　　　　　　　（図４. JTKクリニック院内説明資料より）

例えば、ある「遺伝子A」の領域に「レトロトランスポゾン」が挿入されることによって、遺伝子が本来の「遺伝子A」を発揮できず、疾患の原因になることもあるというのですね

では、このような「レトロトランスポゾン」の影響を最小限に抑えるには、どうしたらよいのでしょうか？

ヒントは、下の図にありますね

「N M N」がなぜ、こうした「レトロトランスポゾン」の影響を少なくできるのか？これは、次回の話題にしたいと思います

素敵な1週間をお過ごしください

それでは、また

<ブログ後記＞9月28日

今回は、なぜ「N M N」が遺伝子レベルでの若返りを可能にすると言えるのか？・・・「レトロトランスポゾン」のお話を中心にさせていただきました。

本文内でもお話をさせていただきましたが、「レトロトランスポゾン」とは「内在性レトロウイルス」というものの一部であると言えます。

この「内在性レトロウイルス」は、ヒトだけでなく、ネズミやブタといった他の生き物にも存在するもので、ヒトでは「ヒト内在性レトロウイルス」と呼ばれています。

英語では「Human Endogenous Retrovirus」という名称となるのですが、略して「HERV(ハーブ）」となります。

なんとも、粋（いき）な名前ですが、本文内でもお話したようにほとんどの染色体DNA上にある「ヒト内在性レトロウイルス」のほとんどが、遺伝子が分断されていたりととても「ウイルス粒子」を作る能力がないものになっているのですね。

再度、「内在性レトロウイルス」の全体を示していますが、これは、通常のレトロウイルスと同様のものと考えられています。

通常のレトロウイルスとは、実際にこの世に存在しているもので、こちらは、「感染性レトロウイルス」や「外来性レトロウイルス」と呼ばれています

このうち、「LTR」(ロング・ターミナル・リピート）という部分は、この「感染性レトロウイルス」にも共通して存在するもので、

上記の「gag遺伝子」や「env遺伝子」部分の

DNA→mRNAの産生、つまり、遺伝子の「転写」の調節をしているのですね。それらの遺伝子のモーターのように考えてよいと思います。

「レトロトランスポゾン」は、「内在性レトロウイルス」の一部ですので、例えば、「LTR-gag」だけとしたとしますね

これが、DNAの他の領域に複製されたとすると単なる余分な遺伝子が挿入されたということだけではなく、「LTR-gag」のLTR部分がモーターのような働きをして、本来であれば、mRNAとして「転写」されないはずのない遺伝子をmRNAとして出現（転写）させてしまったりする可能性があるのです。

年齢（とし）をとればとるほど、臓器の機能や免疫力が低下してしまう原因が、異常な遺伝子（mRNA)の出現に原因のある可能性もありますよね。肌の老化現象もです。

もし、そうであるとすれば「M N N」を投与されることで、「NAD+」が増加し、その結果、「サーチューン」酵素が多くなり

その結果、ヒストンの脱アセチル化が生じる。

そして、この脱アセチル化により、DNAがヒストンにきつく巻きつけられる。

これにより、mRNA遺伝子の産生がストップすれば、異常な遺伝子（mRNA)から、異常なタンパク質が作られることを阻止できるのですね。

もちろん、ヒトには、DNAの異常な部分を修復する仕組みも存在していますので、その後、修復される・・・というわけです。

文章にしますと、わかりにくいかもしれませんが、また、後日、図表を用いて、ご説明したいと思います。

今回も最後までお読みいただきまして

ありがとうございました

(丸ビルより：筆者撮影）

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