内容正文:
笃志博学 兼济天下
高三生物一轮复习
第38讲
免疫调节
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课标要求
考点
免疫调节
1.举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。
2.概述人体的免疫包括生来就有的非特异性免疫和后天获得的特异性免疫。
3.阐明特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式,针对特定病原体发生的免疫应答。
4.举例说明免疫功能异常可能引发疾病,如过敏、自身免疫病、艾滋病和先天性免疫缺陷病等。
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考点一 免疫系统的组成和功能
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考点一 免疫系统的组成和功能
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大多数抗原是蛋白质(还有多糖、脂类等)
既可以游离,也可以存在于细菌、病毒等病原微生物以及细胞上
与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应
抗原
概 念
作用方式
能引起免疫反应的物质称为抗原
化学本质
分 布
抗原决定簇
异物性:一般是进入机体的外来物质,如细菌、病毒、其他生物的细胞等。
自身衰老或受损的细胞以及癌细胞也会成为抗原。
特异性:每种抗原表面都有特定的化学基团,称之为抗原决定簇。
“敌人”
考点一 免疫系统的组成和功能
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新冠病毒表面所携带的三种蛋白质即刺突蛋白(S)、包膜蛋白(E)、膜糖蛋白(M)都属于抗原,由此说明一种病原体可以携带多种抗原。
问题:根据图1所示,描述病原体和抗原之间的数量关系。
病原体与抗原的关系
考点一 免疫系统的组成和功能
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抗 原
摄 取
抗原呈递细胞(APC)
加 工
处 理
呈 递
其他免疫细胞(主要是T细胞)
B细胞
树突状细胞
巨噬细胞
能摄取、加工处理抗原,将抗原信息暴露在细胞表面,呈递给其他免疫细胞
发挥免疫作用,清除抗原
考点一 免疫系统的组成和功能
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考点一 免疫系统的组成和功能
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①抗体 : 浆细胞分泌的蛋白质(免疫球蛋白)
分布在血浆(主要)、组织液和外分泌液(乳汁)等中。能随血液循环和淋巴循环到达身体的各个部位。
抗体能与相应抗原发生特异性结合,即一种抗体只能与一种抗原结合。
考点一 免疫系统的组成和功能
抗体是“Y”字形分子,其两条臂形成两个相同的抗原结合位点,可以同时结合2个抗原分子。不同的抗体分子之间具有高度的特异性。
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②细胞因子
主要由辅助性T细胞分泌,促进其他免疫细胞增殖分化。细胞因子的种类较多,白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等是几类主要的细胞因子;其化学本质有的是蛋白质,也有的是糖蛋白(干扰素);其属于信息分子,发挥作用后被灭活。
③溶菌酶
溶菌酶是由淋巴细胞或其他细胞(如唾液腺细胞、泪腺细胞)分泌的能水解肽聚糖的碱性酶,本质为蛋白质,能溶解细菌的细胞壁而杀菌;分布在血浆、唾液、泪液、乳汁中,在第一道和第二道防线均起作用。
考点一 免疫系统的组成和功能
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考点一 免疫系统的组成和功能
第一道防线
第三道防线
第二道防线
皮肤、黏膜及其分泌物
体液中的杀菌物质(溶菌酶),吞噬细胞(树突状细胞、巨噬细胞等)
体液免疫、细胞免疫
非特异性免疫:
生来就有,进化遗传而来,对多种病原体都有防御作用
特异性免疫:
生长发育过程中与病原体接触后获得的,只针对特定的抗原起作用
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人体感染白喉杆菌后(白喉杆菌侵入易感者上呼吸道,通常在咽部黏膜生长繁殖),将启动一系列的免疫反应,说出下列情况属于哪道防线?
①鼻腔黏膜分泌杀菌物质抑制白喉杆菌的繁殖____________
②体液中的溶菌酶消灭白喉杆菌______________
③唾液中的溶菌酶消灭白喉杆菌______________
④体液中的抗体与白喉杆菌反应______________
⑤吞噬细胞将白喉杆菌吞噬消化______________
⑥胃液中的盐酸可以破坏细菌的结构__________
⑦被白喉杆菌入侵的细胞被清除______________
第一道防线
第二道防线
第一道防线
第三道防线
第二道防线
第一道防线
第三道防线
考点一 免疫系统的组成和功能
①溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,唾液中的溶菌酶为第一道防线,血浆中的溶菌酶为第二道防线。②吞噬细胞可以直接吞噬杀灭病原体,属于第二道防线;同时吞噬细胞又参与第三道防线,能处理抗原并将抗原传递给辅助性T细胞。
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考点一 免疫系统的组成和功能
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免疫防御
正常
异常
机体能抵御病原体的入侵
免疫反应过强可能导致组织损伤(过敏反应)
过弱或缺失,会易被病原体感染
免疫自稳
免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应
正常
异常
容易发生自身免疫病
免疫监视
可识别这些突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除
正常
异常
若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染
(对外)
(对内清除老残)
(对内清除叛徒)
免疫系统的三大基本功能
机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,免疫系统最基本的功能。
机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。
机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生。
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例.(2024·石家庄模拟)自然杀伤细胞(NK)是一种特定类型的淋巴细胞,被认为是先天免疫的一部分,不需要特异性抗原刺激即可识别并杀伤肿瘤细胞和被病毒感染的细胞。除此之外,其还可通过产生干扰素、穿孔素等活性因子发挥免疫作用。下列有关叙述错误的是( )
A.NK细胞对肿瘤细胞的清除作用属于免疫系统的免疫自稳功能
B.NK细胞可发挥免疫监视和免疫防御作用
C.干扰素、穿孔素属于免疫活性物质,免疫活性物质不只由免疫细胞产生
D.NK细胞来自骨髓中的造血干细胞
A
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免疫系统的三大基本功能
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考点二 特异性免疫
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(1)激活B细胞的两个信号:
(2)B细胞活化的条件:
(3)活化后的B细胞会如何变化?
(4)在体液免疫过程中,细胞因子的作用?
(5)在体液免疫过程中,病原体是怎样被最终消灭的
(6)参与体液免疫的细胞中,哪些能识别抗原?哪些不能?
(7)参与体液免疫的细胞中,哪些有特异性?哪些没有?
(8)在体液免疫过程中,辅助性T细胞有怎样的作用?
(9)浆细胞还能具有分裂、分化能力吗?
考点二 特异性免疫
(10)浆细胞中哪些细胞器比较发达?
(12)在体液免疫中,记忆B细胞能产生抗体吗?
(11)在体液免疫过程中,能增殖分化的细胞有哪些?
(13)体液免疫中浆细胞的来源?
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(1)激活B细胞的两个信号:
①一些病原体和B细胞接触;
②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化(后)并与B细胞结合
(2)B细胞活化的条件:
①一些病原体和B细胞接触
②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化(后)并与B细胞结合
③细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程
(3)活化后的B细胞会如何变化?
当B细胞活化后,就开始增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞
考点二 特异性免疫
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(4)在体液免疫过程中,细胞因子的作用?
促进B细胞的分裂、分化过程
(5)在体液免疫过程中,病原体是怎样被最终消灭的?
抗体与病原体结合,可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,进一步形成沉淀等,进而被其他免疫细胞(如巨噬细胞)吞噬消化。
(6)参与体液免疫的细胞中,哪些能识别抗原?哪些不能?
①能识别: 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞
②不能识别: 浆细胞
考点二 特异性免疫
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(7)参与体液免疫的细胞中,哪些有特异性?哪些没有?
①有特异性: 辅助性T细胞、B细胞、记忆B细胞
②无特异性: 吞噬细胞
(8)在体液免疫过程中,辅助性T细胞有怎样的作用?
①识别(APC处理后呈递在细胞表面的)抗原
②激活B细胞
③分泌细胞因子
(9)浆细胞还能具有分裂、分化能力吗?
浆细胞是高度分化的细胞,不再分裂、分化
考点二 特异性免疫
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(10)浆细胞中哪些细胞器比较发达?
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
(12)在体液免疫中,记忆B细胞能产生抗体吗?
不能,记忆B细胞增殖分化,分化后形成大量浆细胞,浆细胞产生和分泌大量抗体;能产生和分泌抗体的细胞只有浆细胞。
(11)在体液免疫过程中,能增殖分化的细胞有哪些?
B细胞、辅助性T细胞、记忆B细胞
(13)体液免疫中浆细胞的来源?
初次免疫:B细胞
二次免疫:B细胞、记忆B细胞
考点二 特异性免疫
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考点二 特异性免疫
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考点二 特异性免疫
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考点二 特异性免疫
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(1)细胞免疫中,细胞毒性T细胞的活化需要什么条件?
(2)靶细胞为什么会被细胞毒性T细胞识别?
(3)活化后的细胞毒性T细胞的作用是什么?
(5)细胞毒性T细胞活化后如何变化?
(7)靶细胞裂解后,病原体的去向是什么?
(6)病原体被消灭后,活化的免疫细胞的去向是什么?
(4)细胞免疫中细胞因子的作用?
(8)细胞免疫能否彻底清除胞内寄生抗原?
(9)在细胞免疫中,具有特异性识别功能的细胞有哪些?
考点二 特异性免疫
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(1)细胞免疫中,细胞毒性T细胞的活化需要什么条件?
靶细胞表面某些分子变化的刺激
细胞因子的促进
(2)靶细胞为什么会被细胞毒性T细胞识别?
靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞(有相关受体)能识别变化的信号。
(3)活化后的细胞毒性T细胞的作用是什么?
识别并裂解被同样病原体感染的靶细胞
考点二 特异性免疫
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(5)细胞毒性T细胞活化后如何变化?
分裂并分化,大部分形成新的细胞毒性T细胞,小部分形成记忆T细胞
(7)靶细胞裂解后,病原体的去向是什么?
①抗体与病原体结合;
②病原体被其他细胞吞噬
(6)病原体被消灭后,活化的免疫细胞的去向是什么?
病原体被消灭后,活化的免疫细胞的功能受到抑制。
(4)细胞免疫中细胞因子的作用?
加速细胞毒性T细胞的分裂和分化。
考点二 特异性免疫
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(8)细胞免疫能否彻底清除胞内寄生抗原?
不能。细胞毒性T细胞使靶细胞裂解后,病原体失去了寄生的基础,但还需要与抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭。由此可见,细胞免疫和体液免疫是同时进行的。
(9)在细胞免疫中,具有特异性识别功能的细胞有哪些?
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
辅助性T细胞
考点二 特异性免疫
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考点二 特异性免疫
细胞毒性
辅助性T
细胞因子
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病原体
抗原呈递细胞
辅助性T细胞
B细胞
记忆B细胞
浆细胞
抗体
病原体
抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,进一步形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化
相同病原体再次入侵
一些病原体直接接触
分裂分化
分泌
细胞因子
分裂分化
促进
结合
产生分泌
处理呈递
传递
变化结合
①
②
靶细胞
细胞毒性T细胞
记忆T细胞
分裂分化
靶细胞
暴露病原体
裂解
识别
细胞毒性T细胞
促进
识别
接触裂解
相同病原体再次入侵
结合
被其他免疫细胞吞噬消化
直接
侵入
体液免疫和细胞免疫的协调配合
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1.(2023·新课标,3)人体内的免疫细胞是体液免疫和细胞免疫过程的重要参与者。下列叙述正确的是( )
①免疫细胞表面的受体可识别细菌、病毒等入侵机体的病原体
②树突状细胞能够处理和呈递抗原,淋巴细胞不能呈递抗原
③辅助性T细胞参与体液免疫过程而不参与细胞免疫过程
④体液免疫可产生记忆B细胞,细胞免疫可产生记忆T细胞
⑤某些致病细菌感染人体既可引发体液免疫又可引发细胞免疫
A.①②④ B.①④⑤ C.②③⑤ D.③④⑤
B
过高考
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2.(多选)(2024·黑吉辽,17)病毒入侵肝脏时,肝巨噬细胞快速活化,进而引起一系列免疫反应,部分过程示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.肝巨噬细胞既能参与非特异性
免疫,也能参与特异性免疫
B.细胞2既可以促进细胞4的活化,
又可以促进细胞1的活化
C.细胞3分泌的物质Y和细胞4均
可直接清除内环境中的病毒
D.病毒被清除后,活化的细胞4
的功能将受到抑制
ABD
过高考
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1.传统的方法:手术切除、放射治疗和化学治疗不尽如人意。
2.目前癌症治疗的研究热点:是如何使人体依靠自身的免疫系统消灭癌细胞或抑制其进一步发展。
(1)为了提升T细胞识别和杀伤肿瘤细胞的能力,科学家在体外改造病人自身的T细胞,使它能识别特定癌细胞并被激活,再把大量增殖的此类细胞回输到病人体内。这种方法已用于临床治疗某些类型的淋巴癌。
生物科技进展:癌症的免疫疗法(p76)
(2)科学家还在研制癌疫苗、使用其他抗体及其偶联药物等癌症治疗方面进行了富有成效的研究。
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(3)研究发现,活化的T细胞表面的PD-1(程序性死亡受体1)与正常细胞表面的 PD-LI(程序性死亡配体1)一旦结合,T细胞即可"认清"对方,不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的"追杀"。
科学家使用PD-1抗体或 PD-L1抗体来阻断这一信号通路,从而使T细胞能有效对付癌细胞。截至2018年11月, PD-1抗体和(或)PD-L1抗体作为广谱抗癌药物已经获批用来治疗多种癌症。
缺点:过度阻断PD1/ PDL1信号通路,可能会引起过强的免疫反应等。
生物科技进展:癌症的免疫疗法(p76)
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3.(2021·湖北等级考)T细胞的受体蛋白PD -1(程序死亡蛋白-1)信号途径有调控T细胞的增殖、活化和细胞免疫等功能。肿瘤细胞膜上的PD -L1蛋白与T细胞的受体PD -1结合引起的一种作用如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.PD -L1抗体和PD -1抗体具有肿瘤免疫治疗作用
B.PD -L1蛋白可使肿瘤细胞逃脱T细胞的细胞免疫
C.PD -L1与PD -1的结合增强T细胞的肿瘤杀伤功能
D.若敲除肿瘤细胞PD -L1基因,可降低该细胞的免疫逃逸
C
过高考
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神经系统、内分泌系统与免疫系统之间相互作用
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考点三 免疫失调
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比较内容 抗原 过敏原
性质
来源
感染对象
一般是大分子物质
不一定是大分子,如青霉素
可以是外来物质,也可以是机体自身的成分
一定是外来物质
不具有个体差异性
具有个体差异性,不同的人过敏原可能不同,例如,有人酒精过敏,有人花粉过敏
抗原与过敏原的比较
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比较项目 体液免疫 过敏反应
不同点 激发因素
抗体分布
反应时机
反应结果
相同点
血清、组织液、外分泌液等
吸附在某些细胞表面
第一次或再次接触到抗原
再次接触到相同过敏原
抗原抗体结合形成沉淀
使细胞释放组织胺等物质,
从而引发过敏反应
抗原
过敏原
过敏反应是异常的体液免疫
过敏反应与体液免疫的比较
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(2025•陕晋青宁)我国自主研发的某单克隆抗体药物能够与特异性细胞因子受体结合,用于治疗季节性过敏性鼻炎,部分过程图示如下。下列叙述错误的是( )
A.抗原呈递细胞和辅助性T细胞都能摄取、加工处理和呈递抗原
B.活化B细胞需要过敏原和辅助性T细胞传递的信号刺激
C.过敏原再次进入机体与肥大细胞表面的抗体IgE结合后引发过敏反应
D.该抗体药物能与特异性细胞因子受体结合,减少抗体IgE的产生
A
过高考
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考点三 免疫失调
重症肌无力病人的神经-肌肉接头(类似突触)处的乙酰胆碱受体被当作抗原而受到攻击,使该受体失去功能,使肌肉不能收缩。
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(2024·湖南)一名甲状腺疾病患者某抗体检测呈阳性,该抗体可与促甲状腺激素(TSH)竞争TSH受体,阻断受体功能。下列叙述错误的是( )
A.该患者可能有怕冷、反应迟钝等症状
B.该抗体的靶细胞位于垂体上
C.该患者TSH分泌增多
D.该患者免疫自稳能力异常
B
过高考
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考点三 免疫失调
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实例一:重症联合免疫缺陷病
由与 有关的基因 或 引起的。
淋巴细胞发育
突变
缺陷
①发病机理:
②特点:
患者多为新生儿和婴幼儿;他们存在严重的体液免疫和细胞免疫缺陷,任何一种病原体感染,对他们都是致命的。
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实例二:艾滋病AIDS
致病病毒
HIV病毒,是一种逆转录病毒。
外壳:保护内部核酸的蛋白质外衣
病毒包膜:来源于病毒最后所在的宿主细胞膜
核酸:两条RNA链
逆转录酶:进入宿主细胞后将RNA转化为DNA
表面蛋白:能使HIV和宿主细胞的受体结合
致病病毒:
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HIV侵入人体后能识别并结合辅助性T细胞表面的受体进入细胞。
HIV致病机制:
b.艾滋病直接死因:由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等。
a.由于辅助性T细胞在免疫系统中起着调节作用,因此大量的辅助性T细胞被HIV破坏后便会严重削弱免疫功能。
HIV在细胞内遗传信息的传递过程:
RNA
实例二:艾滋病AIDS
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①艾滋病病原体(HIV)是逆转录病毒,需要的逆转录酶最初不是宿主细胞提供的,病毒本身就含有逆转录酶。
②HIV侵染人体细胞时,进入细胞的并不是只有其RNA:HIV是一个囊膜病毒,通过囊膜和宿主细胞膜融合,使囊膜内包括蛋白质外壳在内的所有物质被吞噬进入细胞。
③感染了HIV不能立即被检测出和发病:艾滋病有较长的潜伏期,可能感染后多年才会发病。
注意:
实例二:艾滋病AIDS
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模型分析:
③C阶段:患者无法抵抗其他病毒、病菌的入侵,最终患者死于严重感染或恶性肿瘤等疾病,表明患者丧失了免疫系统的哪些功能?
患者无法抵抗其他病毒、病菌的入侵表明丧失免疫防御功能;最终患者死于严重感染或恶性肿瘤等疾病,表明丧失了免疫监视功能
④HIV入侵后会导致免疫功能完全丧失吗?
没有。还存在非特异性免疫
实例二:艾滋病AIDS
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模型分析:
⑤HIV攻击主要是辅助性T细胞,为什么最终患者会死于严重感染或恶性肿瘤?
因为辅助性T细胞在免疫反应过程中发挥了至关重要的作用(分泌细胞因子),当它被攻击之后免疫系统就将处于瘫痪状态,不能有效地清除病原体或癌变的细胞,所以最终患者会死于严重感染或恶性肿瘤。
实例二:艾滋病AIDS
考点四 免疫学应用
考点四 免疫学应用
考点四 免疫学应用
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