辽宁大学
病毒学课程综述
设计题目：关于禽流感病毒及其概述姓名：邹虎山
学号：121303111
院系：生命科学院
专业：生物技术（1）班
课程号：1330472
教师：郑方亮
2014年6月5日
关于禽流感病毒及其概述
邹虎山
（辽宁大学生命科学院生物技术1班）
摘要：禽流感是禽流行性感冒的简称，这是一种由甲型流感病毒的一种亚型引起的传染性疾病综合征，被国际兽疫局定为Ａ类传染病，又称真性鸡瘟或欧洲鸡瘟。不仅是鸡，其它一些家禽和野鸟都能感染禽流感。按病原体的类型，禽流感可分为高致病性、低致病性和非致病性三大类。非致病性禽流感不会引起明显症状，仅使染病的禽鸟体内产生病毒抗体。低致病性禽流感可使禽类出现轻度呼吸道症状，食量减少、产蛋量下降，出现零星死亡。高致病性禽流感最为严重，发病率和死亡率高，感染的鸡群常常“全军覆没”。最早的禽流感记录在1878年，意大利发生鸡群大量死亡，当时被称为鸡瘟。到1955年，科学家证实其致病病毒为甲型流感病毒。此后，这种疾病更名为禽流感。禽流感被发现100多年来，人类并没有掌握有效的预防和治疗方法，仅能以消毒、隔离、大量宰杀禽畜的方法防止其蔓延。高致病性禽流感暴发的地区，往往蒙受巨大经济损失。
关键词：禽流感；致病性；感染；人流感；免疫
0引言
禽流感病毒（AIV）属甲型流感病毒。流感病毒属于RNA病毒的正黏病毒科，分甲、乙、丙3个型。其中甲型流感病毒多发于禽类，一些甲型也可感染猪、马、海豹和鲸等各种哺乳动物及人类；乙型和丙型流感病毒则分别见于海豹和猪的感染。感染人的禽流感病毒亚型主要为H5N1、H9N2、H7N7，其中感染H5N1的患者病情重，病死率高。
要预防禽流感病毒，除了要勤洗手，减少接触家禽，食用家禽应当彻底煮熟以外，建议可以适当饮用星群夏桑菊。星群夏桑菊含有“夏枯草、桑叶、菊花”三味优质中药，能提高人体对禽流感病毒的抵抗力，被誉为“中药达菲”；在2009年，独家获得了国家防治流感、禽流感的专利号。
1：病原
禽流感是由A型流感病毒引起鸡、火鸡、鸭、鹅、鹌鹑等家禽的传染病，同时也是一种人畜共患病、我国将其列为一类动物传染病[1]。鸡、火鸡、鸭和鹌鹑等家禽及野鸟、水禽、海鸟等均可感染，发病情况轻重不一，从急性败血性死
亡到无症状带毒等极其多样，主要取决于宿主和病毒两方面的情况。禽流感最早于1878年发生在意大利，历史上又称之为真性鸡瘟(fowlplague)。现在几乎已遍布世界各地。禽流感病毒在分类地位上属于正黏病毒科，A型流感病毒属，单股负链分节段的RNA病毒。根据表面糖蛋白血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)的抗原性差异可分为不同的亚型。到目前为止，已经鉴定了16种HA亚型(HI～H16)和9中NA亚型(N1～N9)。禽流感病毒根据其对鸡致病性的强弱可分为高致病性和低致病性两种。高致病性禽流感病毒可引起鸡群100％的死亡率，被世界动物卫生组织(OIE)列为A类疾病。我国农业部在2005年颁布的《动物病原微生物分类名录》上将高致病性禽流感病毒列为一类动物病原微生物。低致病性禽流感病毒可引起温和的呼吸道疾病，但在混合感染或环境因素的作用下可引起严重的疾病。最近H5N1型和H9N2型禽流感病毒感染人的事件表明家禽是人畜传播潜在的中间宿主，这也使得世界各国对禽流感的关注程度大大提高。
1.1、传染源
主要为患禽流感或携带禽流感病毒的家禽，另外野禽或猪也可成为传染源。许多家禽流感病毒攻击健康细胞。
禽都可感染病毒发病：火鸡、鸡、鸽子、珍珠鸡、鹌鹑、鹦鹉等陆禽都可感染发病，但以火鸡和鸡最为易感，发病率和死亡率都很高；鸭和鹅等水禽也易感染，并可带毒或隐性感染，有时也会大量死亡。各种日龄的鸡和火鸡都可感染发病死亡，而对于水禽如雏鸭、雏鹅其死亡率较高。除野禽，如天鹅、燕鸥、野鸭、海岸鸟和海鸟等外，还从以下多种鸟中分离到流感病毒；燕八哥、石鸡、麻雀、乌鸦、寒鸦、鸽、岩鹧鸪、燕子、苍鹭、加拿大鹅及番鸭等。据国外报道，已发现带禽流感病毒的鸟类达88种，而鼠类不能自然感染流感病毒。
不同品种的家禽感染禽流感的几率不同，但目前尚未发现高致病性禽流感的发生与禽的性别有关，高致病性禽流感病毒也可通过鸡蛋传播。高致病性禽流流在禽群之间的传播主要依靠水平传播，如空气、粪便、饲料和饮水等；而垂直传播的证据很少。但通过实验表明，实验感染鸡的蛋中含有流感病毒，因此不能完全排除垂直传播的可能性。所以，不能用污染鸡群的种蛋做孵化用。病毒可以随病禽的呼吸道、眼鼻分泌物、粪便排出，禽类通过消化道和呼吸道途径感染发病。被病禽粪便、分泌物污染的任何物体，如饲料、禽舍、笼具、饲养管理用具、饮
水、空气、运输车辆、人、昆虫等都可能传播病毒。
1.2、传播途径
（1）.世卫组织指出：粪便是禽流感传播的主要渠道。（2）．世界卫生组织（ＷＨＯ）16日说，在越南已造成至少4人死亡的禽流感主要通过家禽粪便传播，而非煮熟的肉。（3）．据法新社报道，ＷＨＯ说，病鸡粪便中的Ｈ5Ｎ1禽流感毒株会在空气中传播，并被风带走。把鸡放在一层叠一层的窄小鸡笼子中，很容易通过其粪便传播禽流感。养鸡者也有吸入病毒的危险。不过，ＷＨＯ发言人法德勒?沙伊卜说，几乎不可能因食用煮熟的病鸡肉而患病。他援引ＷＨＯ专家的话说：“病毒被煮死了。”他强调说，在拔毛前就把鸡煮了也能消灭病毒。（4）．ＷＨＯ警告说，人不管接触什么样的病鸡都同样有危险。只有少量染病的家禽能幸存下来，而那些幸存的家禽至少在10天之内还会排泄含病毒的粪便。（5）．世界卫生组织15日公布的一份禽流感病毒调查报告说，目前在日本、韩国、越南三国发生的禽流感致病病毒均为Ｈ5Ｎ1型甲型流感病毒。
2、发病机理
禽流行性感冒(Avian influenza,AI)简称禽流感,又名真鸡瘟(Fowl plague)、真性鸡瘟、鸡疫、欧洲鸡瘟等,是由A型流感病毒(Avian Influenza Virus,AIV)引起的从呼吸系统病变到全身败血症的一种高度接触性、急性传染病。鸡、火鸡、鸭等家禽及野鸟均可感染。亚洲、美洲、欧洲等洲的许多国家和地区都曾发生过此病,给养禽业造成了巨大的损失。同时,其对人类的公共卫生也造成了相当大的危害。禽流感病毒是人流感病毒株形成的最庞大基因库,禽流感可直接感染人,陆续有人感染禽流感病毒死亡的病例报道。高致病性禽流感(Highly Pathogenic AvianInfluenza,HPAI)已被国际动物卫生组织(OIE)列为A类传染病,并被列入国际生物武器公约动物传染病名单,1992年2月禽流感被我国农业部《家禽家畜防疫条例》列为甲类监测传染病[2]。本文主要介绍禽流感病毒病原、发病机理及其免疫学特性,为以后禽流感研究及防控提供参考。
3、症状
人感染禽流感之后的症状与禽类表现出的禽流感症状有所不同。据中国疾病预防控制中心国家流感中心研究员郭元吉介绍，人感染禽流感的症状与人流感症状极为相似，在临床识别上有相当的难度。患者潜伏期一般在7天以内，早期主要
表现为发热、流涕、鼻塞、咳嗽、咽痛、头痛、全身不适，部分患者有恶心、腹痛、稀水样便等消化道症状，还有一些病人会并发眼结膜炎，患者的体温大多持续在39摄氏度以上。病情发展后，一些患者会出现单侧或双侧肺炎，少数患者伴有胸腔积液。少数患者病情可能恶化，发展成进行性肺炎、急性呼吸窘迫综合征、肺出血、胸腔积液、肾衰竭、败血症休克等多种并发症而死亡。
郭元吉说，由于人感染禽流感的病例已经出现并显现出很高的死亡率，近年国际上已将禽流感视为人类新出现的一种急性传染病，并列为国际反生物恐怖内容之一。到目前为止，被证实引发过人类禽流感病例的有H5N1、H7N7、H9N2亚型病毒。郭元吉认为，在高度警惕H5N1病毒的同时，也要注意来自H9N2亚型禽流感病毒株的威胁，这种病毒具有与人流感病毒相似的受体特异性，在人群中已经有一定的感染范围，但在禽类身上又多表现为不显性感染，不易被人觉察。
4、禽流感与人流感
很多专家指出，禽流感很可能是1918年西班牙流感的变种。或者，更确切地说，人类和鸟类的H1N1型病毒源自同一个祖先种。Jeffery K. Taubenberger等在对1918年在哺乳动物分离病毒的HA，NA，NP基因分析表明[4]：很可能早在1918年以前，就已经有一个祖先种感染过了哺乳动物。而且1918的西班牙流感病毒本身就是一个重组体[5]，它的HA蛋白的球形头部由部分猪流感病毒的基因编码，而柄由人类流感病毒的部分基因编码。
与H1亚型（226位亮氨酸和228丝氨酸）相比，高致病性禽流感的氨基酸残基是226位谷氨酸，228位甘氨酸，而1918的H1病毒保留了高致病性病毒的这些特点，因此，具有了禽流感A的抗原性，得以在人群中迅速传播。高致病性禽流感病毒的HA结构比起1997年的鸭H5HA病毒与1918年的病毒HA更具有相关性。
1957年亚洲流感的HA、NA和PB2基因来源于禽流感病毒；1968年香港流感HA、PB1来自禽流感病毒。可见，历史上三次流感大流行病毒来源都与禽流感病毒有关。
正常的禽类的病毒受体是a2-3唾液酸寡糖受体，人类的是a2-6唾液酸寡糖受体，突变实验表明；突变可使H2和H3的HA变成人类的受体，当插入在越南发现的病毒H5的HA中时，病毒可以与正常人的a2-6唾液酸寡糖受体结合，使
人致病[11]。在对H1和H5亚型的病毒株特殊保守序列的突变实验中发现，个别的点突变可以使禽类的病毒产生对人的高特异性结合，这也暗示了一种可能的进化途径，即人类流感是从禽类演化而来的[6]。在H2（1957）和H3（1986）亚型中，一个226位Q—L的点突变增加了病毒对受体的结合能力；在H1（1918）亚型中，190位E—D，225位G—E也明显有增强结合的作用。
人类和禽类的流感并不容易相互传染，禽流感病毒之所以会侵入人体，可能是由于猪的过渡作用，因为两种流感都能在猪群中传播。一种可能的机制是，同时感染的病毒在猪体内发生重组，产生新的变种，这种变种同时具备了感染人类和禽类的特征结构。H Kida等估计了42株系（分别是H4到H13亚型）的禽流感病毒在猪体内的生长状况，这其中有27株没有人类的HA，结果表明，每种亚型至少有一个株系在猪的呼吸道中存活5到7天。说明即使不具备人类的HA，禽流感病毒也会传染到猪，这样，一些并不能在猪体内复制的病毒，由于共感染，部分基因也会在重组体中。
从WHO公布的时间表来看[7]，高致病性H5N1型禽流感病毒感染人类最早是1997年在香港发现的，距广东在鹅体内分离这种病毒（1996）仅相隔了一年。相关性分析表明，H5N1病毒的HA与鹅体内的毒株核苷酸同源性为98。8%，氨基酸同源性为98。9%，人的病毒株全是禽源[8]。这也可以从感染者身上得到验证，大多数感染者都有过与禽类接触的经历。
禽流感虽然可以传染给人类，在人与人之间传播确是温和的，受局限的。病毒在人群中只限于家庭成员之间扩散，至今为止，只有一例明显的孩子传染母亲的病例。97年香港发生的H5N1型禽流感并没有表现出通过人类之间接触而流行的情况，然而，最近，利用RT-PCR技术监测到病人之间的接触也可能产生一定的病症，一般在老年人中出现较多，可能是老年人的免疫比较弱的原因[9]。
5、病变和诊断
最急性死亡的病鸡常无眼观变化。急性者可见头部和颜面浮肿，鸡冠、肉髯肿大达３倍以上；皮下有黄色胶样浸润、出血，胸、腹部脂肪有紫红色出血斑；心包积水，心外膜有点状或条纹状坏死，心肌软化;病鸡腿部肌肉出血，有出血点或出血斑。消化道变化表现为腺胃乳头水肿、出血，肌胃角质层下出血，肌胃与腺胃交界处呈带状或环状出血；十二指肠、盲肠扁桃体、泄殖腔充血、出血；
肝、脾、肾脏瘀血肿大，有白色小块坏死；呼吸道有大量炎性分泌物或黄白色干酪样坏死；胸腺萎缩，有程度不同的点、斑状出血；法氏囊萎缩或呈黄色水肿，有充血、出血；母鸡卵泡充血、出血，卵黄液变稀薄；严重者卵泡破裂，卵黄散落到腹腔中，形成卵黄性腹膜炎，腹腔中充满稀薄的卵黄。输卵管水肿、充血，内有浆液性、粘液性或干酪样物质。公鸡睾丸变性坏死。
6、禽流感的疫苗防控研究
第一：禽流感的防控
6.1 防控研究
流感的防控主要从疫苗防疫、药物预防、饲养管理等方面综合进行防治。流感病毒水平传播效率极高, 其致病力变异极为复杂, 并且对其机制迄今知之甚少, 故禽流感的弱毒疫苗自然成为可望而不可及的奢望。传统的灭活疫苗具有良好的免疫保护性, 是禽流感防制的主动措施、关键环节和最后防线, 在许多国家禽流感防制中都起到了极其重要的作用。禽流感灭活苗的使用, 在控制疫情的同时, 也一定程度上增加了疫病监测中区分疫苗免疫与自然感染的难度,全面的综合防疫措施与基因工程疫苗相结合才是我国禽流感防制的发展方向。
第二：疫苗的应用及种类
现阶段常见的禽流感疫苗有以下几类：
（1）全病毒灭活疫苗
禽流感全病毒灭活疫苗是将疫苗株病毒接种于鸡胚尿囊腔中进行增殖，经梯度离心浓缩纯化后，用甲醛或者β-丙内酯灭活处理制得。Takada 等对5周龄雌性ddY小鼠鼻腔接种用甲醛灭活的流感全病毒疫苗20μL，2～3 周后再免，最后1次免疫后1周，分别检测血清和鼻拭子样品，并同时经鼻腔攻击20倍小鼠半数致死量的病毒，结果表明，该疫苗既可产生中和抗体，又能刺激机体CTL 反应，并能抵御不同亚型流感病毒的攻击。李明义等用禽流感病毒A/Ostrich/Denmark/77420/96（LPAI- H5N2）株及A/Chicken/ Shanghai/1/98（H9N2）株分别接种易感鸡胚，收获感染胚液并超滤浓缩，再用甲醛灭活并加油佐剂混合乳化制成油乳剂灭活疫苗，将其接种4周龄SPF鸡，结果表明，疫苗安全。
禽流感全病毒灭活疫苗具有制备工艺简单、免疫效果及安全性好、免疫持续时间长且不会出现毒力返强和变异的优点，可保护同种亚型AIV的攻击，有效避免
禽流感的大暴发或大流行。但灭活苗本身存在一些缺陷，即影响疫情监测，存在散播病毒的风险，免疫剂量较大，制备成本高等。其最突出的缺点是不能诱导产生有效的黏膜免疫抗体和细胞免疫应答，因而，无法有效地抑制呼吸道中AIV 的复制［11］。
（2）亚单位疫苗
亚单位疫苗是提取AIV具有免疫原性的抗原蛋白，加入佐剂而制成的。这种疫苗安全性好，能刺激机体产生足够的免疫力，但其抗体持续时间短，且成本高。随着重组DNA及分子克隆技术的发展，可以将HA基因连接到载体质粒上，然后导入表达系统中，经诱导可获得大量表达的免疫原性蛋白，提取所表达的特定多肽，加入佐剂即可制成基因工程亚单位疫苗，这样可大大降低成本。刘明构建了杆状病毒转移载体，分别表达了H5N1亚型禽流感病毒的HA基因和NA 基因，用这些表达产物免疫SPF鸡，结果显示，NA＋HA 联合免疫组的免疫效果最佳。Wu 等用酵母表达禽流感A/Northern shorel-er/AL/26/2006（H10N7）株的HA蛋白，然后用该蛋白免疫SPF鸡，可以产生与灭活苗相同效果的HI抗体及中和抗体。
（3）重组活载体疫苗
利用对禽类致病性很弱的痘苗病毒或禽痘病毒作载体，构建含有免疫原性基因的重组病毒，用此重组病毒作疫苗，可在动物体内复制，并不断地表达出免疫原性蛋白，从而诱导禽类产生针对目标病原的免疫保护力，此种疫苗称为重组活载体疫苗。Boyle等构建了表达H7亚型HA基因的重组痘病毒，接种2-7日龄鸡，分别于接种后第10，21天，用强毒株攻击，致死保护率分别为80%和100%。获得保护鸡有NP抗体反应，表明重组痘病毒疫苗虽可提供坚强保护，但不能完全阻止攻毒AIV的复制。Swayne 等研究表明，禽流感重组痘病毒疫苗应避免用于经痘病毒疫苗免疫的鸡群或自然感染野毒痘病毒鸡群，否则，将不能诱导其对禽流感的良好免疫应答。Li等将高致病性的H7N1 血凝素基因插入到HVT，构建了重组病毒，免疫动物产生特异性抗HVT和AIV HA 抗体，对HVT 和AIV 强毒的攻击均能提供良好的保护。Qiao等构建了能同时表达H5N1亚型HA基因和NA基因的重组禽痘病毒（fowl pox virus，FPV）重组疫苗，攻毒结果显示，该疫苗具有良好的免疫保护性。高宏博等将AIV A/Goose/Guangdong/3/96（H5N1）
的HA基因克隆于真核表达质粒中，构建了转移载体pUAB- gpt- HA，通过同源重组及霉酚酸筛选技术，将HA基因表达盒插入到HVT US10 基因区，构建了一株表达H5亚型AIV HA 基因的重组病毒HVT（rHVT- US10- HA），经PCR、间接免疫荧光、western blot 及红细胞凝集试验鉴定，重组病毒能稳定表达具有生物学活性的HA蛋白［12］。重组活载体疫苗兼具死疫苗和活疫苗的优点，克服了常规活疫苗毒力返强的缺点，且免疫效果较理想。但重组载体系统本身特性以及在对插入的外源基因的选择等方面仍存在很多问题，仍需进一步研究。
（4）核酸疫苗
核酸疫苗又称为DNA疫苗，是伴随现代分子生物学和免疫学的发展而产生的一种新型疫苗。其原理是利用重组DNA技术将保护性抗原蛋白的基因克隆到真核表达载体上，在被直接导入到动物体内后，保护性抗原蛋白基因表达的抗原蛋白经过内源性呈递给免疫系统，诱导机体产生特异性的体液免疫和细胞免疫反应。何宏轩等将不同亚型AIV的HA基因构建了真核表达质粒，并用构建好的质粒对试验鸡进行免疫，进行攻毒后，将免疫组和对照组的试验结果进行比较，结果表明，所构建的HA基因表达质粒可作为基因疫苗诱导鸡产生免疫保护反应。张丹等设计并构建了包含禽流感H5HA和H7HA1基因的双价真核表达质粒pV- H5- H7及单独表达H5HA和H7HA1的pV- H5 和pV- H7HA1，通过RT- PCR，间接免疫荧光（IFA）等方法验证构建质粒的正确性和其表达蛋白的免疫原性；0，21 d 分别免疫6～8周龄的BALB/c 小鼠，设立双价疫苗组、单表达免疫组和对照组；免疫后35 d 用HPAIVH5N1进行致死性攻击，结果显示，免疫组均可刺激机体产生H5特异性抗体，pV- H5- H7 诱导产生的抗体对H5N1的攻毒保护率为80% ，而pV- H5 单表达的攻毒保护率也为80%［13］。核酸疫苗有许多优点，能长时间表达抗原；具有与天然抗原相同的构象和免疫原性，可同时激发机体产生细胞免疫、体液免疫和黏膜免疫应答，而且不受母源抗体的干扰；结构简单，制备方便；稳定性好，易于保存和运输；能够克服由于免疫系统发育不完善而导致的免疫力低下的缺陷；可用于制备多价疫苗或联苗。
目前，核酸疫苗还存在许多安全方面的问题：质粒DNA低水平整合到宿主基因组的潜在危险性；核酸疫苗载体携带的抗生素基因可能导致的生物学后果；产生针对双链DNA的抗体；引起免疫耐受。针对这4种潜在的危害性，美国
FDA，WHO及EU都对核酸疫苗的研制制定了一些指导性规定，为核酸疫苗的研究、生产及应用指明了方向［14］。由于核酸疫苗成本相对较高，且不适于集约化养殖群体的免疫，因此，可考虑改进核酸疫苗生产工艺和优化疫苗接种方式来开发出价格低廉、实用化的核酸疫苗。
（5）新型疫苗
近年来，新的分子生物学技术（如反基因操纵子技术）的应用为禽流感多价疫苗的研发提供了新的方法和途径，并由此产生了反基因工程疫苗。病毒的反向遗传技术(rever se genetics ,RG)或称病毒拯救,是指根据病毒基因组及其复制的特点建立操作系统,利用克隆的cDNA产生病毒的过程［15］。由于可以产生经过人工操作基因后的病毒,因此在病毒的疫苗构建方面具有良好的应用前景。
2012年4月10日, 国际知名病毒学杂志Journal of Virology在线发表了中科院上海巴斯德研究所周保罗研究组关于高致病性禽流感H5N1疫苗的最新成果，这是世界上首次报道能诱导出针对所有高致病性禽流感H5N1亚类和亚亚类广谱中和抗体反应的免疫原［16］。但目前，还没有任何一种禽流感疫苗同时具备上述全部特性。
第三：禽流感疫苗的发展方向
目前而言,研制出高效、安全、生产工艺简单、价格低廉、实用的禽流感疫苗有重要意义,对禽流感的防制越来越重要。灭活疫苗和活疫苗由于自身的缺陷,只能用于禽流感暴发时的应急免疫,以减少经济损失,而不宜作常规免疫。以哺乳动物细胞为基质制备流感疫苗,研究不深入,工艺复杂,成本较高,目前不是禽流感理想疫苗的选择。对于DNA核酸疫苗来说,免疫原单一,能长时间表达抗原,可避免母源抗体的干扰,易于构建和制备,易冻干,成本低,稳定性好,贮存和运输相对方便,成本较低廉。虽然核酸疫苗具有很多优点,但DNA疫苗本身仍存在安全性问题:①转入体内的外源DNA可能整合到宿主染色体基因组DNA上,使宿主细胞转化为癌细胞；②少量抗原长期表达很可能引起针对该抗原的免疫耐受,在遭遇病原体后反而会引起严重感染。因此,尽快解决这些问题,使基因工程疫苗得到广泛的应用将是今后禽流感疫苗研究的重点。
7、结论
任何禽流感控制计划的最终目的是根除禽流感。采取以免疫接种和扑杀相结
合的防控技术对策是我国的一大特色。其中，全面免疫是防控禽流感的关键技术措施和突出特点，具有至关重要的作用，在以后相当一段时间内仍需要坚持。随着我国养禽业的迅猛发展，对禽流感的防制越来越重要。因此，研制出安全、高效、生产工艺简单、价格低廉、适用的禽流感疫苗意义重大大，但是，禽流感病毒血清型众多、容易变异的特点给禽流感疫苗的研制带来了很大困难。随着科技的进步和人们对生命认识的不断加深，相信能够改变禽流感病毒防制状况的新型疫苗的出现指日可待。
另外，由于我国各地区禽流感已经广泛蔓延 ,发病地区日益扩大,病例数上升,危害极大。禽流感的防制是一项系统工程,必须采取综合性防制措施方能见效。
参考文献
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