CN115386538A - 一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法和专用培养基 - Google Patents
一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法和专用培养基 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法和专用培养基,其中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法包括以下步骤:S1.收集并保存人月经血,备用;S2.从步骤S1中的人月经血中去除血浆,得到子宫内膜组织于0‑4℃保存;S3.0‑4℃下从步骤S2得到的子宫内膜组织中分离提取子宫内膜干细胞;S4.将步骤S3得到的子宫内膜干细胞于子宫内膜干细胞专用培养基内传代培养,收集P3代密度达到2‑5*105/cm2的子宫内膜干细胞。本发明涉及一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法和专用培养基,其中月经血保存液中增加有内切糖苷酶以及黑蒜大蒜辣素、辣木籽提取物、鸡冠花提取物中的一种或几种,能够进一步维持并提高子宫内膜干细胞的活性。
Description
技术领域
本发明是一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法和专用培养基,属于干细胞技术领域。
背景技术
干细胞是一类具有自我更新与增殖分化能力的细胞,在细胞和组织修复,以及作为基因治疗的载体等方面有巨大的应用价值。女性下丘脑、垂体和卵巢三者生殖激素之间相互作用,调节子宫内膜剥落、出血的情况,即使女性发生月经。月经的成分主要是血液(3/4动脉血,1/4静脉血)、子宫内膜组织碎片、各种活性酶以及生物因子。子宫内膜干细胞生物学特征表现为无限的增殖潜能、集落形成、自我更新和强大的分化能力。从月经血中分离提取子宫内膜干细胞有助于进一步研究子宫内膜相关性疾病的发病机制,而且,子宫内膜干细胞因其具有取材方便的特点,在组织替代治疗等方面也具有广泛的应用前景。
月经血来源的子宫内膜干细胞体外培养成功与否与多种因素直接相关:月经血在离体情况下在短时间内迅速凝固,导致子宫内膜干细胞分离困难,同时月经血凝固后会导致子宫内膜干细胞活力下降;将子宫内膜干细胞分离提取出之后,子宫内膜干细胞的活力会直接与保存和培养方式相关,因此,本发明涉及一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法和专用培养基,以得到活性较高的子宫内膜干细胞。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法和专用培养基,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现,包括:
一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,包括以下步骤:S1.收集人月经血,10-20℃温度下于保存液中保存人月经血,备用,保存液包括内切糖苷酶以及黑蒜大蒜辣素、辣木籽提取物、鸡冠花提取物中的一种或几种;其中,人月经血中含有静脉血、动脉血、子宫内膜碎片、宫颈粘膜等物,宫颈粘膜是由宫颈粘膜腺细胞分泌的糖蛋白凝胶物质,糖蛋白对干细胞的增殖和分化具有一定的调节作用,但在保存人月经血的过程中,子宫内膜干细胞受到的影响越少越好,越有助于后期子宫内膜干细胞的提取和培养,保存液中增加内切糖苷酶可起到切断糖蛋白的糖苷键的作用,减少人月经血中宫颈粘膜对子宫内膜干细胞的影响;黑蒜大蒜辣素以活性含硫化合物的形式参与到生物学功能蛋白质的氧化还原反应中,可以起到抑制细菌、真菌和病毒繁殖的作用,同时,黑蒜大蒜辣素还可以抑制哺乳动物细胞(包括人体细胞)的增殖甚至诱导其死亡,降低人月经血中红细胞的分离难度;辣木籽提取物具有广泛的生物活性,辣木籽提取物的主要有效成分为没食子酸、黄酮以及天然低分子量阳离子蛋白等物质,可以有效的抑制蛋白水解酶,防止子宫内膜干细胞被蛋白水解酶降解,保持子宫内膜干细胞的活性,同时其卓越的净化清洁能力可控制月经血内细菌病毒的含量,间接保证维持子宫内膜干细胞的活性;鸡冠花提取物中含有丰富的营养物质,包括多种氨基酸、维生素、微量元素、以及50种以上的天然酶,可为子宫内膜干细胞提供维持活性必须的元素;S2.从步骤S1中的人月经血中去除血浆,得到子宫内膜组织于0-4℃保存;S3.0-4℃下从步骤S2得到的子宫内膜组织中分离提取子宫内膜干细胞;S4.将步骤S3得到的子宫内膜干细胞于子宫内膜干细胞专用培养基内传代培养,收集P3代密度达到2-5*105/cm2的子宫内膜干细胞。
优选的,步骤S1包括以下步骤:S11.通过常规月经血采集器采集月经血并于10-20℃温度下存于储血管中;S12.将储血管中的月经血重悬于保存液中,10-20℃温度下保存备用。
优选的,所述保存液包括生理盐水、葡萄糖、柠檬酸钠-EDTA、低分子右旋糖苷、谷胱甘肽以及Ac-DEVD-CHO,包括内切糖苷酶,还包括黑蒜大蒜辣素、辣木籽提取物、鸡冠花提取物中的一种或几种;所述内切糖苷酶的添加浓度在5-10ng/ml之间;所述黑蒜大蒜辣素、辣木籽提取物、鸡冠花提取物的添加浓度在5-15ng/ml之间;生理盐水起到缓冲作用,用于保证保存液体系的稳定性;葡萄糖为细胞提供营养成分,保证细胞的活性;柠檬酸钠可与月经血中的钙离子形成可溶性螯合物,从而降低血液凝固的可能性,EDTA作为抗凝剂也可通过与水相中的钙离子形成稳定的螯合物降低血液凝固的情况发生,保证子宫内膜干细胞的活性,保证后续子宫内膜干细胞的提取和培养成功进行;低分子右旋糖苷能够维持细胞保存液的渗透压,使得子宫内膜干细胞保存在一个等渗等压的环境下,保持子宫内膜干细胞的活性;谷胱甘肽清除保存液中多余的自由基,达到抗氧化作用;Ac-DEVD-CHO作为凋亡信号通路的启动物质,从凋亡起始分子进行抑制,增强细胞抗凋亡的效果,直接抑制细胞凋亡,保持子宫内膜干细胞的生物特性。
优选的,步骤S2包括以下步骤:S21.0-4℃下2000±200r/min离心人月经血8-15min,吸去血浆,得到人月经血沉淀;S22.0-4℃下用PBS溶液重悬步骤S21中的人月经血沉淀,2000±200r/min离心5-10min,弃上清,重复2-3次;S23.用与人月经血沉淀相同体积的PBS溶液重悬步骤S22中的人月经血沉淀,得到子宫内膜组织,于0-4℃下保存备用。
优选的,步骤S3包括以下步骤:S31.取出月经血中的子宫内膜组织材料,剪碎成4-5mm的矩形片,于0-4℃条件下用无菌D-hanks溶液洗涤2-3次,得到子宫内膜组织液;S32.0-4℃离心步骤S31中的子宫内膜组织液,用红细胞分离液重悬沉淀,红细胞分离液用于去除细胞组织液中的红细胞,再次离心弃上清,用PBS溶液重悬沉淀,得到细胞组织液;S33.0-4℃离心步骤S32中的细胞组织液,用消化液重悬沉淀,消化液用于去除子宫内膜组织液中的胶原蛋白和核酸,再次离心弃上清,用PBS溶液重悬沉淀,得到子宫内膜干细胞溶液;S34.0-4℃用无菌D-hanks溶液洗涤步骤S33得到的子宫内膜干细胞溶液,1200r/min离心弃上清,得到子宫内膜干细胞沉淀;S35.用无菌D-hanks溶液重悬步骤S34中得到的子宫内膜干细胞沉淀,得到子宫内膜干细胞于0-4℃下保存备用。
优选的,所述红细胞分离液为包括5%-10%醋酸铵和5%-10%氯化铵的PBS溶液;相比于用药剂分离红细胞,醋酸铵和氯化铵一方面能保证红细胞的溶血情况,另一方面避免了红细胞裂解液破坏子宫内膜干细胞的活性。
优选的,所述红细胞分离液体积为重悬沉淀体积的3-5倍。
优选的,所述消化液为包括100-200mg/ml胶原酶溶液和50-100mg/ml脱氧核糖核酸酶溶液的PBS溶液;胶原酶溶液用于分解并去除子宫内膜组织液中的胶原蛋白;脱氧核糖核酸酶用于分解并去除子宫内膜组织液中的核酸。
优选的,所述消化液体积为重悬沉淀体积的3-5倍。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的专用培养基来实现,包括:
一种培养子宫内膜干细胞的专用培养基,所述子宫内膜干细胞专用培养基的组分及浓度为:
鹿茸多肽中含有多种活性物质,具有减缓体外培养过程中细胞增殖的衰老趋势、抗氧化等作用,同时鹿茸多肽可以抑制干细胞的去分化作用,促进干细胞的增殖,有助于子宫内膜干细胞的分化扩增;枯草芽孢杆菌提取物具有抗菌抑菌作用,可减少专用培养基内的染菌概率。
本发明的有益效果:
(1)本发明涉及一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法和专用培养基,其中月经血保存液中相较现有溶剂多增加有内切糖苷酶以及黑蒜大蒜辣素、辣木籽提取物、鸡冠花提取物中的一种或几种,内切糖苷酶能切断糖蛋白中的糖苷键,降低宫颈粘膜对子宫内膜干细胞的影响,黑蒜大蒜辣素、辣木籽提取物、鸡冠花提取物在不同程度上具有抑制细菌病毒的功能,防止月经血中的细菌病毒含量过多影响子宫内膜干细胞的活性,可进一步维持并提高子宫内膜干细胞的活性。
(2)本发明涉及一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法和专用培养基,其中红细胞分离液为包括5%-10%醋酸铵和5%-10%氯化铵成分的PBS溶液,该方式分离红细胞一方面能保证红细胞的溶血情况,另一方面避免了红细胞裂解液破坏子宫内膜干细胞及其活性物质。
(3)本发明涉及一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法和专用培养基,其中用于培养传代子宫内膜干细胞的专用培养基中不同程度的增加有鹿茸多肽、转化生长因子、枯草芽孢杆菌提取物,鹿茸多肽可以抑制干细胞的去分化作用,促进干细胞的增殖,有助于子宫内膜干细胞的分化扩增;枯草芽孢杆菌提取物具有抗菌抑菌作用,可减少专用培养基内的染菌概率。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明,实施例中未注明详细条件的实验方法,参照美国Sambrook.J等著《分子克隆实验室指南》中所述条件。
实施例1
一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,包括以下步骤:
S11.通过常规月经血采集器采集收集月经血并于10℃存于储血管中;
S12.将储血管中的月经血重悬于保存液中,10℃保存备用;
其中,保存液包括生理盐水、葡萄糖、柠檬酸钠-EDTA、低分子右旋糖苷、谷胱甘肽以及Ac-DEVD-CHO、浓度为5ng/ml的内切糖苷酶、浓度为5ng/ml的黑蒜大蒜辣素;
S21.0℃下2000r/min离心人月经血10min,吸去血浆,得到人月经血沉淀;
S22.0℃下用PBS溶液重悬步骤S21中的人月经血沉淀,2000r/min离心5min,弃上清,重复2次;
S23.用与人月经血沉淀相同体积的PBS溶液重悬步骤S22中的人月经血沉淀,得到子宫内膜组织,于0℃下保存备用;
S31.取出月经血中的子宫内膜组织材料,剪碎成4-5mm的矩形片,于0℃下用无菌D-hanks溶液洗涤2次,得到子宫内膜组织液;
S32.0℃离心步骤S31中的子宫内膜组织液,用红细胞分离液重悬沉淀,红细胞分离液用于去除细胞组织液中的红细胞,再次离心弃上清,用PBS溶液重悬沉淀,得到细胞组织液;
其中,红细胞分离液为包括5%醋酸铵和5%氯化铵的PBS溶液,红细胞分离液体积为重悬沉淀体积的3倍;
S33.0℃下离心步骤S32中的细胞组织液,用消化液重悬沉淀,消化液用于去除子宫内膜组织液中的胶原蛋白和核酸,再次离心弃上清,用PBS溶液重悬沉淀,得到子宫内膜干细胞溶液;
其中,消化液为包括100mg/ml胶原酶溶液和50mg/ml脱氧核糖核酸酶溶液的PBS溶液,消化液体积为重悬沉淀体积的5倍;
S34.0℃用无菌D-hanks溶液洗涤步骤S33得到的子宫内膜干细胞溶液,1200r/min离心弃上清,得到子宫内膜干细胞沉淀;
S35.用无菌D-hanks溶液重悬步骤S34中得到的子宫内膜干细胞沉淀,得到子宫内膜干细胞于0℃下保存备用;
S4.将步骤S3得到的子宫内膜干细胞于子宫内膜干细胞专用培养基内传代培养,收集P3代密度达到2*105/cm2的子宫内膜干细胞;
具体的,调整步骤S35得到的子宫内膜干细胞悬液的密度,以500个/cm2的密度接种于子宫内膜干细胞专用培养基中,37℃、饱和湿度、5%CO2浓度下贴壁培养,观察细胞生长状况,每48-72h更换培养基一次,去掉未贴壁生长的细胞,待P3-P6代细胞生长至85%-90%汇合且密度达到2*105/cm2时,终止培养,得到高质量的子宫内膜干细胞;
其中,子宫内膜干细胞专用培养基的组分及浓度为:
实施例2
一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,与实施例1的不同之处在于:
步骤S12中的保存液包括组分生理盐水、葡萄糖、柠檬酸钠-EDTA、低分子右旋糖苷、谷胱甘肽以及Ac-DEVD-CHO、浓度为7ng/ml的内切糖苷酶、浓度为8ng/ml的辣木籽提取物;
步骤S32中红细胞分离液为包括10%醋酸铵和10%氯化铵的PBS溶液,红细胞分离液体积为重悬沉淀体积的3倍;
步骤S33中消化液为包括100mg/ml胶原酶溶液和50mg/ml脱氧核糖核酸酶溶液的PBS溶液,消化液体积为重悬沉淀体积的3倍;
步骤S4中子宫内膜干细胞专用培养基的组分及浓度为:
实施例3
一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,与实施例1的不同之处在于:
步骤S12中的保存液包括组分生理盐水、葡萄糖、柠檬酸钠-EDTA、低分子右旋糖苷、谷胱甘肽以及Ac-DEVD-CHO、浓度为10ng/ml的内切糖苷酶、浓度为12ng/ml的鸡冠花提取物;
步骤S32中红细胞分离液为包括10%醋酸铵和8%氯化铵的PBS溶液,红细胞分离液体积为重悬沉淀体积的4倍;
步骤S33中消化液为包括130mg/ml胶原酶溶液和80mg/ml脱氧核糖核酸酶溶液的PBS溶液,消化液体积为重悬沉淀体积的3倍;
步骤S4中子宫内膜干细胞专用培养基的组分及浓度为:
实施例4
一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,与实施例1的不同之处在于:
步骤S12中的保存液包括组分生理盐水、葡萄糖、柠檬酸钠-EDTA、低分子右旋糖苷、谷胱甘肽以及Ac-DEVD-CHO、浓度为6ng/ml的内切糖苷酶、浓度为11ng/ml的辣木籽提取物、浓度为14ng/ml的鸡冠花提取物;
步骤S32中红细胞分离液为包括7%醋酸铵和8%氯化铵的PBS溶液,红细胞分离液体积为重悬沉淀体积的4倍;
步骤S33中消化液为包括120mg/ml胶原酶溶液和70mg/ml脱氧核糖核酸酶溶液的PBS溶液,消化液体积为重悬沉淀体积的4倍;
步骤S4中子宫内膜干细胞专用培养基的组分及浓度为:
实施例5
一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,与实施例1的不同之处在于:
步骤S12中的保存液包括组分生理盐水、葡萄糖、柠檬酸钠-EDTA、低分子右旋糖苷、谷胱甘肽以及Ac-DEVD-CHO、浓度为9ng/ml的内切糖苷酶、浓度为8ng/ml的黑蒜大蒜辣素、浓度为5ng/ml的鸡冠花提取物;
步骤S32中红细胞分离液为包括9%醋酸铵和6%氯化铵的PBS溶液,红细胞分离液体积为重悬沉淀体积的4倍;
步骤S33中消化液为包括155mg/ml胶原酶溶液和75mg/ml脱氧核糖核酸酶溶液的PBS溶液,消化液体积为重悬沉淀体积的4倍;
步骤S4中子宫内膜干细胞专用培养基的组分及浓度为:
对比例1克隆形成率计数
选用现有的月经血保存液,相同条件下采集并收集月经血,作为对照,与实施例1-5一起在相同条件下进行后续提取子宫内膜干细胞的操作,以500个/cm2的密度接种于子宫内膜干细胞专用培养基中,37℃、饱和湿度、5%CO2浓度下贴壁培养,观察细胞生长状况,每48-72h更换培养基一次,去掉未贴壁生长的细胞,待P3-P6代细胞生长至85%-90%汇合时,终止培养,并对P3-P6代细胞进行计数,观察子宫内膜干细胞的细胞活性,计数结果如表1所示,其中,克隆形成率=克隆数/接种细胞数*100%。
表1克隆形成率
由表1可以看出,实施例1-5中细胞的克隆形成率均在3.2%之上,最大可达3.73%±0.16%,而对比例1的克隆形成率仅在1.5%-2%范围内,因此可以得知,加入黑蒜大蒜辣素、辣木籽提取物或鸡冠花提取物组分的保存液显著提高月经血中子宫内膜干细胞活性,由此进一步提高子宫内膜干细胞的克隆能力。
对比例2子宫内膜干细胞成脂、成骨诱导分化
选用现有的DMEM/F12基础培养基用于对比例2的细胞培养,作为对照组,与实施例1-5在相同条件下进行子宫内膜干细胞的培养,实施例和对照组均设置有4组平行,待P5代细胞生长至85%-90%汇合且密度达到2*105/cm2时,终止培养,吸去子宫内膜干细胞专用培养基,将4组平行均分为两大组,向第一大组中加入成脂分化培养基,分化诱导3周之后进行油红0油滴染色,在倒置显微镜下观察子宫内膜干细胞是否分化成脂肪细胞,向第二大组中加入成骨分化培养基,分化诱导3周之后用茜素红进行油滴染色,在倒置显微镜下观察子宫内膜干细胞是否具有成骨分化能力。
表2子宫内膜干细胞分化水平
由表2可以看出,实施例1-5中的子宫内膜干细胞均具有较高的分化水平。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.收集人月经血,10-20℃温度下于保存液中保存人月经血,备用,保存液包括内切糖苷酶以及黑蒜大蒜辣素、辣木籽提取物、鸡冠花提取物中的一种或几种;
S2.从步骤S1中的人月经血中去除血浆,得到子宫内膜组织于0-4℃保存;
S3.0-4℃下从步骤S2得到的子宫内膜组织中分离提取子宫内膜干细胞;
S4.将步骤S3得到的子宫内膜干细胞于子宫内膜干细胞专用培养基内传代培养,收集P3代密度达到2-5*105/cm2的子宫内膜干细胞。
2.根据权利要求1所述的一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,其特征在于,步骤S1包括以下步骤:
S11.通过常规月经血采集器采集月经血并于10-20℃温度下存于储血管中;
S12.将储血管中的月经血重悬于保存液中,10-20℃温度下保存备用。
3.根据权利要求2所述的一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,其特征在于:
所述保存液包括生理盐水、葡萄糖、柠檬酸钠-EDTA、低分子右旋糖苷、谷胱甘肽以及Ac-DEVD-CHO,包括内切糖苷酶,还包括黑蒜大蒜辣素、辣木籽提取物、鸡冠花提取物中的一种或几种;
所述内切糖苷酶的添加浓度在5-10ng/ml之间;
所述黑蒜大蒜辣素、辣木籽提取物、鸡冠花提取物的添加浓度在5-15ng/ml之间。
4.根据权利要求1所述的一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,其特征在于,步骤S2包括以下步骤:
S21.0-4℃下2000±200r/min离心人月经血8-15min,吸去血浆,得到人月经血沉淀;
S22.0-4℃下用PBS溶液重悬步骤S21中的人月经血沉淀,2000±200r/min离心5-10min,弃上清,重复2-3次;
S23.用与人月经血沉淀相同体积的PBS溶液重悬步骤S22中的人月经血沉淀,得到子宫内膜组织,于0-4℃下保存备用。
5.根据权利要求1所述的一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,其特征在于,步骤S3包括以下步骤:
S31.取出月经血中的子宫内膜组织材料,剪碎成4-5mm的矩形片,于0-4℃条件下用无菌D-hanks溶液洗涤2-3次,得到子宫内膜组织液;
S32.0-4℃离心步骤S31中的子宫内膜组织液,用红细胞分离液重悬沉淀,红细胞分离液用于去除细胞组织液中的红细胞,再次离心弃上清,用PBS溶液重悬沉淀,得到细胞组织液;
S33.0-4℃离心步骤S32中的细胞组织液,用消化液重悬沉淀,消化液用于去除子宫内膜组织液中的胶原蛋白和核酸,再次离心弃上清,用PBS溶液重悬沉淀,得到子宫内膜干细胞溶液;
S34.0-4℃用无菌D-hanks溶液洗涤步骤S33得到的子宫内膜干细胞溶液,1200r/min离心弃上清,得到子宫内膜干细胞沉淀;
S35.用无菌D-hanks溶液重悬步骤S34中得到的子宫内膜干细胞沉淀,得到子宫内膜干细胞于0-4℃下保存备用。
6.根据权利要求5所述的一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,其特征在于:所述红细胞分离液为包括5%-10%醋酸铵和5%-10%氯化铵的PBS溶液。
7.根据权利要求6所述的一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,其特征在于:所述红细胞分离液体积为重悬沉淀体积的3-5倍。
8.根据权利要求5所述的一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,其特征在于:所述消化液为包括100-200mg/ml胶原酶溶液和50-100mg/ml脱氧核糖核酸酶溶液的PBS溶液。
9.根据权利要求8所述的一种从月经血中分离、提取、培养子宫内膜干细胞的方法,其特征在于:所述消化液体积为重悬沉淀体积的3-5倍。
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