长期暴露于DEHP可通过破坏宿主脂质代谢和肠道菌群诱导小鼠肥大

2022-02-28 03:02:20 来源:
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编译:扰科盟京墨,编辑:扰科盟茗溪、江舜尧。

扰科盟原创扰文,注目发帖刊载,刊载须加注可能《扰生态》市民号。

导读

背景:大量公共卫生研究课题结果指出,甲酸二(2-烷基己基)衍生物(DEHP)作为一种可阻碍人体肾脏的工业用增塑剂,是避免厌食症低存活率的因素之一。然而,营养必需的DEHP去除展现出作用于厌食症的潜在发病软性在很小往往上即便如此是未确定的。

新方法:本科学研究通过肥料对果蝇透过不同口服(0.05和5mg/kg增重)的经常性DEHP去除,小规模14再一挖掘出样本透过研究。通过将载体化学合成葡萄牛奶第三组学(LC/GC-MS)与基于基本质子磁共振氢序(1H NMR)的葡萄牛奶序紧密混合,探索不同口服的营养DEHP去除对果蝇脂类葡萄牛奶的严重影响。同时换用宏基因第三组学(16S rRNA基因脱氧核牛奶核酸)监测DEHP去除后果蝇大肠具体内容器皿之中肾脏肠道合第三组的忽略。

结果:结果指出,通过饮茶必需的两种口服DEHP去除可通过倡导脂质摄取和摧残牛奶蛋白、神经递质葡萄牛奶,展现出作用于果蝇增重减少及胃肥料聚合。营养DEHP去除忽略了肾脏肠道集合落,摧残了肾脏形体,减少了果蝇大肠具体内容器皿之中交接处菌门内(Firmicutes)与凯氏链球菌门内(Bacteroidetes)的比重。此外,DEHP去除可触发了肾脏肠道的发酵步骤,导致过多的短链脂质。

推论:上述辨认出为经常性、慢性DEHP去除通过摧残果蝇脂类葡萄牛奶和肾脏肠道展现出作用于厌食症这一推论透过了管理系统性依据,不仅验证了有数的公共卫生结果,而且推展了我们对生存环境污染器皿去除避免的葡萄牛奶性营养不良的重新认识。

所示文概要

学术论文ID

原名:Long-term chronic exposure to di-(2-ethylhexyl)-phthalate induces obesity via disruption of host lipid metabolism and gut microbiota in mice

译名:经常性去除于甲酸二(2-烷基己基)衍生物可通过摧残寄生虫脂类葡萄牛奶和肾脏肠道展现出作用于果蝇厌食症

医学期刊:Chemosphere

IF:7.086

发表时间:2021年9月29日

无线电写作者:张利民,陈晓宇

无线电写作者单位:华北地区科学院精密测量科学与信息化研究课题院,南宁市民众医院

DOI号:10.1016/j.chemosphere.2021.132414

科学研究设计

前言

甲酸二(2-烷基己基)衍生物(DEHP)是一种常见的甲酸衍生物,通常作为增塑剂用于聚合器皿产品,包含聚氯乙烯(PVC)、医疗设备、个人护理用品和食品剪裁。当塑料产品接受硬质、高温或机械设备研磨工艺处置时,DEHP会释放到生存环境之中。因此,在饮用水(0.05-3.47 μg/L)、废水(0.72-400 μg/L)、土壤(1.0-264 mg/kg干重)和沉积器皿(8.0-479 g/kg)之中常可监测到DEHP。人类每天接触到的DEHP近为25 μg,主要是通过食器皿、剪裁和水的低口服低口服。除此以外的研究课题指出,在153名华北地区积极参与者之中,大近95%的人的血浆之中化学合成监测到了DEHP(11.13 ng/ml ± 3.95)。美国政府的一项全国性健康和营养调查指出,尿液之中的DEHP水准与青少年出现激素反击的概率管理系统性,而激素反击是厌食症和牛奶尿病的起因。许多研究课题指出,DEHP具有生殖细胞和发育毒性,可避免乳腺数量和数量级回升,以及的族软骨异常。经常性DEHP去除还被证明会避免脂类葡萄牛奶异常和葡萄牛奶性营养不良,如非酒精性癌变(NAFLD)、厌食症和肺癌。因此,在2012年,美国政府卫生与市民临时工(DHHS)和美国政府生存环境保护署(USEPA)将DEHP列为肾脏阻碍化合器皿(EDC)和人类致癌器皿之一(USEPA,2012)。

愈来愈多的证据指出,DEHP作为一种肾脏阻碍器皿,通过与各种质子受体,如合第三组HG雄性激素受体2(CAR2)、过硫酸器皿酶体增殖剂触发受体(PPAR)和芳烃受体(AHR)的相互互展现出作用而展现出毒性展现出作用。既往的一项研究课题报告指为,DEHP触发了小脑之中的AHR/PXR/CAR通路,并摧残了小脑细胞色素P450酶管理系统的平衡,从而显然有造类神经管理系统营养不良的危险性。DEHP去除可通过触发PPARγ和之中游靶基因,如CCAAT/强化剂混合蛋白α(Cebpα)和缓冲元件混合因子1(Srebf1),展现出作用于果蝇肥料聚合和随后的厌食症。以往人体内研究课题指出,DEHP可以氧化为甲酸单-2-烷基己衍生物(mono-2-ethylhexyl phthalate,MEHP),随后通过软性的PPARγ仰赖软性展现出作用于肥料细胞分化。然而,另一项研究课题报告指为,DEHP去除可缓冲胃高能量葡萄牛奶和脂质分解,以通过器皿种特异性的PPARα仰赖软性软性低肥料饮茶引发的厌食症。关于DEHP去除的无法控制严重影响,目前的研究课题结果仍有争议,需要再进一步的调查以阐明DEHP去除出现异常厌食症的分子结构软性。

便是,经常性去除于EDCs显然避免厌食症和管理系统性葡萄牛奶紊乱的危险性减少,这与寄生虫脂类葡萄牛奶和肾脏扰生器皿集合机能语言障碍低度管理系统性。例如,经常性低口服的2,3,7,8-四氯二苯并呋喃(2,3, 7,8-tetrachlorodibenzofuran,TCDF)和苯酚卡班(3,4,4'-Trichlorocarbanilide,TCC)去除摧残了脂类葡萄牛奶平衡,随后出现异常了啮齿动器皿的胃肥料变性。除此以外的研究课题指出,DEHP去除通过触发小鼠胃和肥料的第三组织的JAK/STAT必需,避免脂类紊乱和厌食症。大概90%的DEHP低口服量来自人类的日常食器皿低口服,这使得上皮细胞和管理系统性的肾脏扰生器皿集合有显然去除于低水准的DEHP污染器皿。除了脂类葡萄牛奶紊乱,饮茶之中DEHP去除避免的肾脏扰生器皿集合忽略也显然避免厌食症和厌食症管理系统性癌变,这主要是由于肾脏和胃错综复杂的交互展现出作用。以前的一项研究课题指出,DEHP的生存环境去除忽略了人类新生儿和果蝇的肾脏扰生器皿集合落和葡萄牛奶器皿特征。果蝇经常性低口服去除于DEHP(0.2 mg/kg/天)可避免肾脏扰生器皿集合机能语言障碍,随后出现肥料聚合、高能量消耗和葡萄牛奶异常。尽管公共卫生研究课题结果指出,生存环境之中的DEHP去除显然与人类厌食症症的暴发率棱管理系统性,但饮茶之中DEHP出现异常厌食症症的潜在软性在很小往往上即便如此是未确定的。

本研究课题借以研究课题果蝇饮茶去除于DEHP是否会出现异常寄生虫脂类葡萄牛奶和肾脏扰生器皿集合的忽略,以及这些巨大变化是否和/或如何避免厌食症的暴发和蓬勃发展。因此,研究课题者换用了载体技术如脂类化学合成(UHPLC-QQQ-MS和GC-MS)、非载体的基于1H NMR的葡萄牛奶第三组学和16S rRNA基因脱氧核牛奶核酸紧密混合的新方法来研究课题通过饮茶去除于不同口服(0.05和5 mg/kg 增重)DEHP的果蝇的脂类序和肾脏肠道合第三组的忽略。此外,通过扫描显扰镜(SEM)可视化定期检查肾脏肠道的形体和内部结构。此外研究课题者还监测了一些与厌食症有关的表HG巨大变化,包含增重、的第三组织生理学巨大变化、病变但会、胃细胞激素和管理系统性基因表示。这些检视为了解饮茶之中DEHP出现异常厌食症症的分子结构软性透过了原先见解。

结果

1 经常性营养DEHP去除展现出作用于果蝇肥料聚合与厌食症

基于但会人集合的每日低口服量和既往研究课题报告的的DEHP无可见有益展现出作用水准(NOAEL),本文选择了两个DEHP的代表性口服(0.05和5 mg/kg增重),大概等同于0.00405和0.405 mg/kg增重。两种口服的肥料必需DEHP去除小规模14周仅有需展现出作用于果蝇胃肥料培植(所示1A),并常为增重很小增低(所示1B)和胃与体数量级之比升高(所示1C)。在14周的平仅有每日低口服量无相互对来说来说巨大变化(所示1D)的情况下,还检视到了胃三衍生物水准很小增低(所示1E)(对照第三组:0.04 mmol/g的第三组织;DEHP处置第三组:0.08 mmol/g的第三组织)和胃细胞激素水准的升高(所示1F)。不同口服的经常性DEHP去除还避免了果蝇的病变但会,展示出为胃之中Tnf-α、Il-6和Il-1β等促炎细胞因子的mRNA很小减少(所示1G)。总的来说,上述检视结果指出,两种选择口服的DEHP经常性饮茶去除可避免果蝇全身病变反应、胃肥料聚合和厌食症。

所示1. 果蝇DEHP去除(0.05、5mg/kg增重)14周可引发厌食症。(A)去除第三组和非去除第三组的果蝇胃HE染色切片光学显扰照片,对角代表肥料煮沸(条带=200μm);(B)DEHP处置期间果蝇的增重;(C)果蝇的胃/增重比;(D)14周期间果蝇的平仅有每日低口服量。(E)果蝇胃三衍生物(E)和胃细胞激素的化学合成水准(F);(G)病变因子的胃mRNA水准,包含Tnf-α、Il-6和Il-1β。数据表示为总和±SD;每第三组n =7或8。通过外侧t验证或Welch t验证研究数据,*p

2 PG和RG对增重和器官指数的严重影响

脂质合第三组的载体监测揭示,DEHP去除可口服仰赖性地展现出作用于果蝇包含饱和脂质(SFA:C18:0)和多不饱和脂质(PUFA:C18:2n6c,C18:3n3,C18:3n6,C20:4n6,C20:5n3,C22:6n3)在内的胃脂质丰度很小增低(所示2A)。并且DEHP去除小规模升高了脂质生器皿合成的成脂标志器皿,包含Acaca、Scd1、Fasn和Srebp1c(所示2B)的水准,但未检视到对Ap2和Ppar-γ的mRNA水准存在很小严重影响。此外,DEHP处置很小减少了与胃从周而复始之中摄取脂质管理系统性的区块蛋白Cd36的基因表示(所示2C)。

所示2. 营养DEHP去除对果蝇胃脂质葡萄牛奶的严重影响。(A)通过GC-MS透过总脂质研究。(B)Acaca、Scd1、Fasn、Srebp1c、Ap2、Ppar-γ和Cd36的mRNA水准(c)。数据表示为总和±SD;每第三组n = 7或8。外侧t验证研究,*p

3. 营养DEHP去除严重影响牛奶蛋白和神经递质葡萄牛奶

科学研究应用于基于UHPLC-QQQ-MS的载体葡萄牛奶第三组学研究对参考内标器皿的牛奶蛋白透过化学合成,辨认出DEHP去除后在果蝇胃之中可监测到主要的58种牛奶蛋白,包含腺苷神经递质(PC)、溶血牛奶蛋白乙酰神经递质(LPC)、牛奶蛋白乙酰乙醇胺(PE)、溶血牛奶蛋白乙酰乙醇胺(LPE)、腺苷丝氨酸(PS)、腺苷肌醇(PI)、腺苷(PG)和鞘牛奶蛋白(SM)。DEHP去除展现出作用于了胃在牛奶蛋白类别水准的葡萄牛奶巨大变化,展示出为PC、PI、LPE、LPC和SM含量很小减少,PS和PG水准很小增低(所示3)。DEHP默许果蝇胃之中PC与PE的之比相互对来说来说小规模升高(所示3E)。神经递质葡萄牛奶器皿的载体化学合成揭示,包含硫酸三(Trimethylamine N-oxide,TMAO)、肌氨酸、GPC和肌酐在内的神经递质葡萄牛奶器皿丰度相互对来说来说回升,神经递质、DMG和CDPC的水准增低(所示4A)。此外,DEHP去除后果蝇胃细胞肌氨酸和TMAO的水准相互对来说来说回升,而胃细胞GPC的水准增低(所示4B)。DEHP去除很小小规模升高了与CDP-神经递质和肌酐生器皿合成必需管理系统性的酶的mRNA水准(如Chkb、Pcyt1a、Chdh、Mttp和Sardh)(所示4C-D)。

所示3. 饮茶DEHP去除对果蝇胃牛奶蛋白葡萄牛奶器皿的严重影响。包含总牛奶蛋白(A)和每种特定葡萄牛奶器皿的化学合成测量:PC(B)、LPC(C)、PE(D)、PC与PE之比(E)、LPE(F)、PS(G)、PG(H)、SM(I)和PI(J)。数据表示为总和±SD;每第三组n = 7或8。换用外侧t验证或Welch t验证,*p

所示4. 饮茶之中DEHP去除对神经递质葡萄牛奶器皿的严重影响。神经递质葡萄牛奶器皿的UHPLC-QQQ-MS化学合成测定:果蝇胃(A)、胃细胞(B)。(C)果蝇胃之中Chkb、Pcyt1a、Chdh、Bhmt、Dmgdh、Sardh和Mttp的mRNA水准。(D)神经递质葡萄牛奶必需。数据表示为总和±SD;每第三组n = 7或8。换用外侧t验证或Welch t验证,*p

4. 营养DEHP去除严重影响肾脏肠道形体和合第三组

扫描显扰镜(SEM)所示像揭示,DHEP去除很小摧残了肠表面形体,很小减少果蝇结肠之中首尾丝状菌(segmented filamentous bacteria,SFB)的丰度(所示5A)。16S rRNA脱氧核牛奶核酸的加权UniFrac主经纬度研究(PCoA)揭示,DEHP去除避免肾脏菌生很小忽略(所示5B)。在门内水准上,与对照第三组相互对于,DEHP处置第三组果蝇交接处菌门内(Firmicutes)水准较低,凯氏链球菌门内(Bacteroidetes)水准较低,交接处菌门内/凯氏链球菌门内之比减少(所示5C-E)。DEHP去除也口服仰赖性地减少了果蝇大肠具体内容器皿之中放线菌门内(Actinobacteria)和变形菌门内(Proteobacteria)的水准(所示5F-G)。在旧属水准上,DEHP去除避免果蝇大肠具体内容器皿之中乳链球菌旧属(Lactobacillus)相互对来说丰度口服仰赖性回升(所示5H),链球菌旧属(Streptococcus)和甘油弧菌旧属(Butyrivibrio)水准增低(所示5I和J)。

所示5. 饮茶之中DEHP去除对果蝇肾脏肠道的严重影响。(A)结肠的SEM所示像(条带=100μm);(B) 基于Bray-crutis PCoA研究揭示的果蝇大肠具体内容器皿之中肾脏肠道合第三组。16S rRNA基因脱氧核牛奶核酸研究门内(C-G)和旧属水准(H-J)果蝇大肠具体内容器皿之中肾脏肠道。数据表示为总和±SD;每第三组n = 5或6。换用外侧t验证或Welch t验证,*p

5. 营养DEHP对果蝇胃和唾液葡萄牛奶第三组的严重影响

换用对偶偏总和二乘判别研究(OPLS-DA)的黄色分类学分量所示确定避免DEHP处置第三组和对照第三组错综复杂统计学差异的的葡萄牛奶器皿(所示6、7)。在胃之中,营养DEHP去除口服仰赖性地展现出作用于脂类和神经递质葡萄牛奶器皿的很小培植以及和牛奶原水准小规模升高。相互对来说低口服的DEHP去除很小回落了亚胺(BCAA)和3-羟基甘油(3-HB)的水准(所示6B)。在唾液之中,DEHP去除很小回落了甘油长芦和丙酸长芦等短链脂质(SCFAs)的相互对来说丰度,但很小减少了寡牛奶和的相互对来说丰度(所示7C-D)。此外,在DEHP处置的果蝇小肠之中检视到G蛋白萘受体(Gpr41和Gpr43)的mRNA水准口服仰赖性增低(所示7E)。

所示6. 营养DEHP对果蝇胃葡萄牛奶第三组的严重影响。胃1H NMR光序模HG,(A) 相互对来说低口服;(B)相互对来说低口服。(左)OPLS-DA得分所示;(右)分量区块阻抗所示。

所示7. 肥料之中DEHP对果蝇唾液葡萄牛奶第三组和病菌发酵步骤的严重影响。胃1H NMR光序模HG,(A) 相互对来说低口服;(B)相互对来说低口服。(左)OPLS-DA得分所示;(右)分量区块阻抗所示。相互对来说丰度:SCFA和寡牛奶(C);(D)。(E)果蝇小肠之中Gpr41和Gpr43的mRNA水准(基于qPCR研究)。数据表示为总和±SD;每第三组n =6或7。换用外侧t验证或Welch t验证,*p

讨论

作为一种典HG的肾脏阻碍器皿,DEHP的不良反应诸如生殖细胞语言障碍和肾脏阻碍已得到了较广研究课题。愈来愈多的公共卫生结果指出,作为避免厌食症的一种表HG,DEHP与厌食症暴发率棱管理系统性。既往研究课题指出,对于C3H/He果蝇,DEHP可通过甲状腺机能有所增加和下丘脑瘦素反击的协同效应展现出作用于厌食症。然而,DHEP对厌食症暴发和蓬勃发展的管理系统严重影响在很小往往上仍不清楚。本科学研究之中,研究课题者检视到营养DEHP去除14周可展现出作用于果蝇较重、胃三衍生物(TG)和胃细胞激素水准增低、病变但会加重、脂类葡萄牛奶异常等病理生理学特征,并且可避免肾脏肠道的形体和合第三组受损,这些都是相互对来说来说的厌食症成因。神经递质能管理系统作为信息传递的为基础,较广积极参与突触连接;因此,神经递质能管理系统机能语言障碍与遗忘语言障碍、概念化毛病密切管理系统性。本科学研究辨认出PG和RG可软性AChE活性,因此,PG和RG改善衰老果蝇模HG的遗忘语言障碍显然与其对神经递质能管理系统机能语言障碍的预防展现出作用有关。后续的人类学监测结果与这一阐释相互符。RAM可用来评量年龄管理系统性的概念化和遗忘能力,在试验之中,用PG和RG补充D-Gal可减少总半径和跨越平台的总数,以及监测错误的数,相互较而言RG疗法对逆转遗忘和概念化回升的展现出作用巨大。RG和PG疗法后脑部异常的第三组织形体的改善说明了RG和PG对D-Gal展现出作用于的腹腔变性的疗法展现出作用。 便是,脂类葡萄牛奶异常和病变但会可避免多种葡萄牛奶综合征,如癌变、厌食症和肺癌。在本研究课题之中,DEHP去除果蝇胃之中数种脂质和TG的丰度很小增低,并常为生理学定期检查辨认出的的第三组织脂煮沸培植,指出胃肥料大量聚合和癌变的营养不良显然。此外,营养DEHP去除口服仰赖性引发胃细胞激素水准很小增低,避免身体所储存的肥料与增重减少,厌食症导致。先前研究课题结果指出,DEHP及其葡萄牛奶器皿甲酸单(2-烷基己基)衍生物(MEHP)去除加速了果蝇3T3-L1细胞系之中的肥料细胞分化,并展现出作用于了果蝇厌食症,这与本研究课题的结果相互符。这一结果与除此以外发表的啮齿类动器皿受制于2,3,7,8-四氯二苯并呋喃(TCDF)和扰囊藻毒素-亮氨酸-精氨酸(MC-LR)生存环境去除所致的胃肥料聚合结果类似于。有趣的是,肥料必需的DEHP去除可口服仰赖性地展现出作用于果蝇精子积极参与胃脂质生器皿合成的肥料聚合基因(Acaca和Scd1)mRNA水准很小减少,指出DEHP去除14周可软性脂质的生器皿合成。这一结果似乎与DEHP去除避免的果蝇胃肥料培植不一致,事实上,DEHP去除很小回落了果蝇胃Cd36的水准,而这与肥料转运或摄取密切管理系统性,指出营养DEHP低口服可倡导脂质摄取或通过各部位的周而复始转运。这些与脂质葡萄牛奶管理系统性基因表示管理系统性的结果与小鼠饮用水MC-LR去除展现出作用于的结果一致,而与先前报告的TCDF去除结果相互反。因此,DEHP和MC-LR展现出作用于的这种胃肥料聚合显然其余部分并不认为脂质的重置摄取和周而复始。 果蝇牛奶蛋白和神经递质葡萄牛奶器皿(脂质内部结构的关键成分)的摧残从另一方面证实了DEHP去除展现出作用于的脂类葡萄牛奶异常。在本研究课题之中,饮茶DEHP处置果蝇胃之中PC、PI、LPE、LPC和SM的丰度很小减少、PS和PG回落仅有指出,DEHP去除避免脂质完整性摧残。便是的是,DEHP去除很小小规模升高了果蝇胃之中PC与PE的比例,这与之前的研究课题一致,即在去除于二-(2-烷基己基)己二酸衍生物(DOA)和DEHP避免胃肿大的小鼠之中,PC与PE的比例减少。然而,有数研究课题指出TCDF去除很小增低了果蝇的胃PC/PE之比,且与内质网生理反应管理系统性。在低脂饮茶展现出作用于的果蝇厌食症之中可检视到LPC尤其是LPC 16:0的很小耗竭。此外,DEHP去除可软性神经递质葡萄牛奶器皿表示,展示出为果蝇胃之中肌氨酸、肌酐、TMAO和GPC水准很小小规模升高,神经递质、DMG和CDPC水准回落。便是,神经递质是通过CDP-神经递质必需合成PC的前体。在DEHP处置的果蝇胃之中检视到积极参与CDP-神经递质必需的mRNA(Chkb、Pcyt1a、Chdh、Mttp和Sardh)很小减少,指出DEHP引发的肥料聚合显然其余部分并不认为对PC生器皿合成的软性。此外,DEHP去除展现出作用于的肥料聚合和厌食症也可与病变但会相互对来说来说管理系统性,如果蝇胃之中炎性细胞因子Tnf-α、Il-1β和Il-6口服仰赖性的回落。 愈来愈多的证据指出,肾脏肠道扰生态机能语言障碍与多种常见营养不良低度管理系统性,如癌变、厌食症和2HG牛奶尿病。本研究课题之中,营养DEHP去除避免肾脏肠道形体和合第三组很小摧残,展示出为交接处菌门内很小小规模升高和凯氏链球菌门内(肾脏肠道的主要合第三组)回落。交接处菌门内/凯氏链球菌门内比例很小减少再进一步证实了营养DEHP去除可展现出作用于厌食症,因为交接处菌门内/凯氏链球菌门内比例是便是的厌食症指标。在四氯二苯并呋喃(TCDF)展现出作用于的胃毒性患者之中也检视到诸如非酒精性肥料性胃病(NAFLD)和胃肥料变性的类似于结果。DEHP默许14周的果蝇唾液之中,SCFA很小增低、和寡牛奶水准很小减少也可作为DEHP去除避免肥料聚合和厌食症的再进一步支持性证据。此外,DEHP处置减少了甘油弧菌旧属丰度,而后者能够发酵牛奶和树脂糊精导致甘油长芦。DEHP很小增低小肠之中的Gpr41和Gpr43的mRNA水准,再进一步指出肾脏之中SCFA的吸收和利用增低。这些检视结果揭示,DEHP去除很小倡导了病菌发酵步骤,导致过多的SCFA,并为身体透过了额外的高能量,最后避免果蝇胃肥料聚合和厌食症。

推论

两种替代口服的经常性营养DEHP去除仅有需很小展现出作用于果蝇胃肥料聚合和厌食症,展示出为脂质、牛奶蛋白和神经递质葡萄牛奶摧残。此外,DEHP去除引发肾脏肠道扰生态机能语言障碍,包含肾脏肠道形体和合第三组的忽略及病菌发酵步骤的触发,二者与厌食症的暴发、蓬勃发展仅有低度管理系统性。这一研究课题辨认出为生存环境DEHP可作为厌食症和厌食症管理系统性营养不良的潜在病因透过了原先证据。

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