课件 002 兽医微生物学教学课件 1
兽
医
微
生
物
学
兽医微生物学
(多媒体教学课件 )
天津农学院动科系动物预防医学教研室制作
2003/02/28
课件 002 兽医微生物学教学课件 3
绪言 共六部分,介绍微生物与微生物学的概念,微生物学发展简史,微生
物学理论与技术成就及应用,兽医微生物学的地位、任务与贡献。
细菌总论 共七章,介绍细菌的形态、构造、生理,消毒与灭菌,细菌生态、
致病机理、遗传变异,细菌分类与命名等。
免疫基础 共七章,介绍抗原抗体,免疫系统,抗感染免疫,变态反应,免
疫调节,免疫技术及应用等。
细菌各论 共十二章,介绍各属重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、
微生物学诊断和免疫防治等。
真菌 共二章,介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性,真菌病的诊断与
防治等。
病毒 共十四章,介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养,病毒的致病
性。各科属重要病毒形态、生化及致病特性,微生物学诊断和防治等。
实验 共十多个,显微镜油镜的使用,细菌形态及构造观察,细菌抹片制备
及染色,培养基的制备,细菌的分离培养、生长表现观察、生化试验、药
敏试验,沉淀反应和凝集反应,重要病原菌的认识,真菌与病毒培养测定
等。
内
容
简
介
课件 002 兽医微生物学教学课件 4
第一章 细菌的形态与构造
第二章 细菌的生理
第三章 消毒与灭菌
第四章 细菌等微生物的生态
第五章 细菌的致病机理
第六章 细菌的遗传变异
第七章 细菌的分类与命名
课件 002 兽医微生物学教学课件 5
第五章 细菌的致病机理
第一节 细菌的致病性和毒力
第二节 细菌的毒力因子及分泌系统
第三节 细菌的致病性和毒力的现代概念
第四节 细菌的毒力的增强与减弱
课件 002 兽医微生物学教学课件 6
第五章 细菌的致病机理
感染 (infection) 是指病原微生物侵入宿主体内持
续存在或增殖的现象 。
发病 指病原微生物感染后, 对宿主造成明显病
理损害的现象 。
病原微生物 指那些可以导致机体发病的微生物 。
第一节 细菌的致病性和毒力
致病性 一定种类的病原菌在一定的条件下,能
在宿主体内引起感染的能力称为 致病性 。致病性是
细菌种的特征之一。
课件 002 兽医微生物学教学课件 7
毒力 指同种病原微生物的不同株的致病力在程
度上的差异 。 毒力是病原微生物株的特征 。
一、细菌致病性的确定
1,柯赫法则 是确定某种细菌是否具有致病性的主
要依据,其要点,
第一,特殊的病原菌应在同一疾病中可查见,在健康者不
存在;
第二,此病原菌能被分离培养而得到纯种;
第三,此纯培养物接种易感动物,能导致同样病症;
第四,自感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养。
该法则也适用于其他病原微生物,如病毒等。
课件 002 兽医微生物学教学课件 8
2.法则评价 柯赫法则在确定细菌致病性方面具有重
要意义,特别是鉴定一种新的病原体时非常重要。但
是,它也具有一定的局限性。
3,基因柯赫法则 有以下几点,
第一,在致病菌株中能检出某些特定基因或其产物,而无
毒力菌株中没有。
第二,有毒力菌株的某个基因被损坏,则其毒力应减弱或消
除。或者将此基因克隆到无毒菌株内,后者成为有毒力菌株。
第三,将细菌接种动物时,这个基因应在感染的过程中表达。
第四,在接种动物检测到这个基因产物的抗体,或产生免疫
保护。
该法则也适用于其他微生物,如病毒。
课件 002 兽医微生物学教学课件 9
二、细菌毒力的测定
在传染病诊断与防治等工作中,须了解细菌的毒
力。毒力常用 半数致死量 和 半数感染量 等表示。
1,半数致死量 (LD50) 指能使实验动物在接种后一定
时限内死亡一半,所需的微生物或毒素的量。
2,半数感染量 (ID50) 指能使实验动物在接种后一定
时限内感染一半,所需的微生物或毒素的量。
常用的有 LD50, ID50, EID50, TCID50等。测定方
类似。如某病原微生物的 LD50为 10-7.6/0.2ml。
课件 002 兽医微生物学教学课件 10
第二节 细菌的毒力因子
构成细菌毒力的物质称为 毒力因子,主要包括 侵
袭力 和 毒素 等。细菌的许多重要毒力因子的分泌与
细菌的分泌系统有关。
一、侵袭力
病原微生物在机体内定殖,突破防御屏障,内化
作用,繁殖和扩散的这种能力称为 侵袭力 。
1.定殖 指病原微生物在机体内定居繁殖的过程。
即黏附在宿主(消化道、呼吸道、生殖道、尿道及
眼结膜)等黏膜上,以免被肠蠕动、黏液分泌、呼
吸道纤毛运动等作用所清除。
课件 002 兽医微生物学教学课件 11
具有黏附作用的细菌结构成分,统称为 黏附素 。
如菌毛、外膜蛋白 (OMP)、磷壁酸 (LTA) 等。
细胞或组织表面与黏附素结合的成分称为 黏附素
受体 。如细胞表面糖蛋白等。
2.干扰或逃避宿主的防御机制 病原菌粘附于细胞表
面后,必须克服机体局部的防御屏障(如抗吞噬、
逃避抗体等)才能建立感染。
抵抗吞噬作用 抑制吞噬(外毒素、荚膜等) ;
在吞噬细胞内生存(有荚膜菌等);杀死或损伤吞
噬细胞(外毒素)。
课件 002 兽医微生物学教学课件 12
抵抗体液免疫 抗原伪装或抗原变异 ( 如葡萄球
菌 SPA等 ) ;破坏抗体 ( 分泌蛋白酶降解 Ig如嗜血
杆菌等 ) ;逃避抗体补体 ( 脂多糖 LPS,外膜蛋白
OMP,荚膜及 S层等 ) 。
3.内化作用 指某些细菌黏附于细胞表面之后,能进
入吞噬细胞或非吞噬细胞内部的过程。如结核杆菌、
衣原体等 。
内化作用可使细菌扩散感染,提供庇护,逃避免
疫杀灭等。
课件 002 兽医微生物学教学课件 13
4.在体内增殖 增殖是感染的关键,增殖速度对致
病性极其重要。
5.在体内扩散 细菌分泌的致病性蛋白酶等,可作
用于组织基质或细胞膜,造成损伤,使其通透增加,
有利于细菌在体内的扩散性。如透明质酸酶(扩散
因子)、胶原酶、磷脂酶、激酶、凝固酶等。
二、毒素 有外毒素和内毒素两大类。
1.外毒素 是某些病原菌在生长繁殖过程中所产生
的对宿主细胞有毒性的可溶性蛋白质。分泌于胞外,
外毒素 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 14
外毒素产生菌 如破伤风杆菌、炭疽杆菌、肉毒
梭菌、产气荚膜梭菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄
球菌和大肠杆菌、霍乱弧菌、多杀性巴氏杆菌等。
有菌种特异性。
外毒素特异性 对组织器官的选择性。如 破伤风
毒素 作用于脊髓前角运动神经细胞,引起肌肉的强
直性痉挛;而 肉毒毒素 选择性地作用于眼神经和咽
神经,引起眼肌和咽肌麻痹。也有一些毒素具有相
同作用,霍乱弧菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等
可产生作用类似的 肠毒素 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 15
外毒素的毒性 外毒素的 毒性极强,如 1mg纯化的
肉毒毒素能致死 2000万只小鼠或 107个人。
外毒素抗原性 外毒素具有良好的免疫原性, 可刺
激机体产生特异性的保护抗体, 这种抗体称为 抗毒
素, 可用于紧急治疗和预防 。 外毒素用 0.4% 甲醛溶
液处理脱毒后, 但仍保留原有抗原性, 称之为 类毒
素 (疫苗 ),可用于免疫接种 。
外毒素理化性 外毒素不耐热, 高温失去毒性 。 少
数例外, 如葡萄球菌肠毒素及大肠杆菌热稳定肠毒
素能耐 100℃ 30min。
外毒素易被热, 酸及蛋白水解酶灭活 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 16
2.内毒素 内毒素指革兰氏阴性菌外膜中的脂多糖
(LPS)成分, 细菌在死亡后裂解后才释放 。
内毒素的作用 所有内毒素的毒性作用都大致相同,
引致发热, 白细胞减少, 弥散性血管内凝血, 休克
甚至致死 。
内毒素理化性 内毒素耐热, 加热 100℃ 经 1h仍不
被破坏 。 不能被甲醛脱毒成类毒素 。 内毒素的抗原
性较弱, 相应抗体不能中和内毒素毒性作用 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 17
第三节 细菌致病性和毒力的现代概念
细菌致病性、毒力的传统概念的缺陷是仅考虑了病
原菌本身,忽视了宿主因素。用宿主损伤来定义病原
微生物的致病病机制,更为准确。
因此对病原体, 致病性, 毒力及毒力因子重新定义,
1,病原体为能引致宿主损伤的微生物;
2,致病性为微生物引致宿主损伤的能力 ( 有无 ) ;
3,毒力为微生物引致宿主损伤的程度 ( 大小 ) ;
4,毒力因子为病原体损伤宿主的某种成分 ( 结构物
质 ) 。
。
课件 002 兽医微生物学教学课件 18
第四节 细菌毒力的增强与减弱
毒力是病原菌株特有的一种生物学性状 。 毒力强的
菌株在体外连续传代后, 毒力往往减弱, 而通过易感
动物又能使毒力减弱的菌株恢复毒力 。
一, 细菌毒力减弱的方法
1.体外连续传代培养
2.高于最适生长温度培养 如炭疽 Ⅰ 型和 Ⅱ 号疫苗,
均是将炭疽杆菌强毒株在 42-43℃ 培养传代育成 。
3.含有特殊化学物质的培养基中培养 如结核病卡介苗
(BCG),系将牛型结核杆菌在含有胆汁的马铃薯培养基上每 15
天传 1代, 持续传代 13年后育成 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 19
4.特殊气体条件下培养 如无荚膜炭疽芽孢苗是半强
毒菌株在含 50% 动物血清的培养基上, 在 50% CO2的
条件下选育的 。
5.通过非易感动物 如猪丹毒弱毒苗 (GC42)系将强致
病菌株通过豚鼠 370代后, 又通过鸡 42代选育而成 。
如猪瘟兔化弱毒苗 。
6.通过基因工程方法 去除毒力基因或用点突变的方
法使毒力基因失活, 可获得无毒力株或弱毒株 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 20
二, 细菌毒力增强的方法
在自然条件下, 回归易感动物是增强细菌毒力的
最佳方法 。
三, 细菌毒力因子的调节
许多细菌的毒力因子受环境因素的调节,环境因
素包括:温度、铁离子和钙离子浓度、渗透压等。
课件 002 兽医微生物学教学课件 21
复习思考题
1.什么是柯赫法则?如何从分子水平解释柯赫法则?
2.如何确定某种细菌具有致病性?
3.试述致病菌侵入宿主细胞的主要过程。
4.什么样的细菌能内化入胞?意义何在?
5.胞外蛋白酶有何致病作用?举例说明。
6.什么是细菌外毒素?其基本特性如何?
7.什么是类毒素?有何用途?
8.试述内毒素的来源、组成、致病性。
9.比较外毒素与内毒素的异同点。
10.举例说明细菌毒力因子 Ⅲ 型分泌系统的主要特点。
11.细菌致病性的现代概念及其精髓。
12.试述增强或减弱细菌毒力的方法。
13.影响细菌毒力因子的环境因素如何?
课件 002 兽医微生物学教学课件 22
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绪言 共六部分,介绍微生物与微生物学的概念,微生物学发展简史,微生
物学理论与技术成就及应用,兽医微生物学的地位、任务与贡献。
细菌总论 共七章,介绍细菌的形态、构造、生理,消毒与灭菌,细菌生态、
致病机理、遗传变异,细菌分类与命名等。
免疫基础 共七章,介绍抗原抗体,免疫系统,抗感染免疫,变态反应,免
疫调节,免疫技术及应用等。
细菌各论 共十二章,介绍各属重要病原细菌的形态、生化特性、致病性、
微生物学诊断和免疫防治等。
真菌 共二章,介绍真菌的分类、形态、生化及致病特性,真菌病的诊断与
防治等。
病毒 共十四章,介绍病毒的形态、构造、繁殖、遗传、培养,病毒的致病
性。各科属重要病毒形态、生化及致病特性,微生物学诊断和防治等。
实验 共十多个,显微镜油镜的使用,细菌形态及构造观察,细菌抹片制备
及染色,培养基的制备,细菌的分离培养、生长表现观察、生化试验、药
敏试验,沉淀反应和凝集反应,重要病原菌的认识,真菌与病毒培养测定
等。
内
容
简
介
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第一章 细菌的形态与构造
第二章 细菌的生理
第三章 消毒与灭菌
第四章 细菌等微生物的生态
第五章 细菌的致病机理
第六章 细菌的遗传变异
第七章 细菌的分类与命名
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第五章 细菌的致病机理
第一节 细菌的致病性和毒力
第二节 细菌的毒力因子及分泌系统
第三节 细菌的致病性和毒力的现代概念
第四节 细菌的毒力的增强与减弱
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第五章 细菌的致病机理
感染 (infection) 是指病原微生物侵入宿主体内持
续存在或增殖的现象 。
发病 指病原微生物感染后, 对宿主造成明显病
理损害的现象 。
病原微生物 指那些可以导致机体发病的微生物 。
第一节 细菌的致病性和毒力
致病性 一定种类的病原菌在一定的条件下,能
在宿主体内引起感染的能力称为 致病性 。致病性是
细菌种的特征之一。
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毒力 指同种病原微生物的不同株的致病力在程
度上的差异 。 毒力是病原微生物株的特征 。
一、细菌致病性的确定
1,柯赫法则 是确定某种细菌是否具有致病性的主
要依据,其要点,
第一,特殊的病原菌应在同一疾病中可查见,在健康者不
存在;
第二,此病原菌能被分离培养而得到纯种;
第三,此纯培养物接种易感动物,能导致同样病症;
第四,自感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养。
该法则也适用于其他病原微生物,如病毒等。
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2.法则评价 柯赫法则在确定细菌致病性方面具有重
要意义,特别是鉴定一种新的病原体时非常重要。但
是,它也具有一定的局限性。
3,基因柯赫法则 有以下几点,
第一,在致病菌株中能检出某些特定基因或其产物,而无
毒力菌株中没有。
第二,有毒力菌株的某个基因被损坏,则其毒力应减弱或消
除。或者将此基因克隆到无毒菌株内,后者成为有毒力菌株。
第三,将细菌接种动物时,这个基因应在感染的过程中表达。
第四,在接种动物检测到这个基因产物的抗体,或产生免疫
保护。
该法则也适用于其他微生物,如病毒。
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二、细菌毒力的测定
在传染病诊断与防治等工作中,须了解细菌的毒
力。毒力常用 半数致死量 和 半数感染量 等表示。
1,半数致死量 (LD50) 指能使实验动物在接种后一定
时限内死亡一半,所需的微生物或毒素的量。
2,半数感染量 (ID50) 指能使实验动物在接种后一定
时限内感染一半,所需的微生物或毒素的量。
常用的有 LD50, ID50, EID50, TCID50等。测定方
类似。如某病原微生物的 LD50为 10-7.6/0.2ml。
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第二节 细菌的毒力因子
构成细菌毒力的物质称为 毒力因子,主要包括 侵
袭力 和 毒素 等。细菌的许多重要毒力因子的分泌与
细菌的分泌系统有关。
一、侵袭力
病原微生物在机体内定殖,突破防御屏障,内化
作用,繁殖和扩散的这种能力称为 侵袭力 。
1.定殖 指病原微生物在机体内定居繁殖的过程。
即黏附在宿主(消化道、呼吸道、生殖道、尿道及
眼结膜)等黏膜上,以免被肠蠕动、黏液分泌、呼
吸道纤毛运动等作用所清除。
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具有黏附作用的细菌结构成分,统称为 黏附素 。
如菌毛、外膜蛋白 (OMP)、磷壁酸 (LTA) 等。
细胞或组织表面与黏附素结合的成分称为 黏附素
受体 。如细胞表面糖蛋白等。
2.干扰或逃避宿主的防御机制 病原菌粘附于细胞表
面后,必须克服机体局部的防御屏障(如抗吞噬、
逃避抗体等)才能建立感染。
抵抗吞噬作用 抑制吞噬(外毒素、荚膜等) ;
在吞噬细胞内生存(有荚膜菌等);杀死或损伤吞
噬细胞(外毒素)。
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抵抗体液免疫 抗原伪装或抗原变异 ( 如葡萄球
菌 SPA等 ) ;破坏抗体 ( 分泌蛋白酶降解 Ig如嗜血
杆菌等 ) ;逃避抗体补体 ( 脂多糖 LPS,外膜蛋白
OMP,荚膜及 S层等 ) 。
3.内化作用 指某些细菌黏附于细胞表面之后,能进
入吞噬细胞或非吞噬细胞内部的过程。如结核杆菌、
衣原体等 。
内化作用可使细菌扩散感染,提供庇护,逃避免
疫杀灭等。
课件 002 兽医微生物学教学课件 13
4.在体内增殖 增殖是感染的关键,增殖速度对致
病性极其重要。
5.在体内扩散 细菌分泌的致病性蛋白酶等,可作
用于组织基质或细胞膜,造成损伤,使其通透增加,
有利于细菌在体内的扩散性。如透明质酸酶(扩散
因子)、胶原酶、磷脂酶、激酶、凝固酶等。
二、毒素 有外毒素和内毒素两大类。
1.外毒素 是某些病原菌在生长繁殖过程中所产生
的对宿主细胞有毒性的可溶性蛋白质。分泌于胞外,
外毒素 。
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外毒素产生菌 如破伤风杆菌、炭疽杆菌、肉毒
梭菌、产气荚膜梭菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄
球菌和大肠杆菌、霍乱弧菌、多杀性巴氏杆菌等。
有菌种特异性。
外毒素特异性 对组织器官的选择性。如 破伤风
毒素 作用于脊髓前角运动神经细胞,引起肌肉的强
直性痉挛;而 肉毒毒素 选择性地作用于眼神经和咽
神经,引起眼肌和咽肌麻痹。也有一些毒素具有相
同作用,霍乱弧菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等
可产生作用类似的 肠毒素 。
课件 002 兽医微生物学教学课件 15
外毒素的毒性 外毒素的 毒性极强,如 1mg纯化的
肉毒毒素能致死 2000万只小鼠或 107个人。
外毒素抗原性 外毒素具有良好的免疫原性, 可刺
激机体产生特异性的保护抗体, 这种抗体称为 抗毒
素, 可用于紧急治疗和预防 。 外毒素用 0.4% 甲醛溶
液处理脱毒后, 但仍保留原有抗原性, 称之为 类毒
素 (疫苗 ),可用于免疫接种 。
外毒素理化性 外毒素不耐热, 高温失去毒性 。 少
数例外, 如葡萄球菌肠毒素及大肠杆菌热稳定肠毒
素能耐 100℃ 30min。
外毒素易被热, 酸及蛋白水解酶灭活 。
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2.内毒素 内毒素指革兰氏阴性菌外膜中的脂多糖
(LPS)成分, 细菌在死亡后裂解后才释放 。
内毒素的作用 所有内毒素的毒性作用都大致相同,
引致发热, 白细胞减少, 弥散性血管内凝血, 休克
甚至致死 。
内毒素理化性 内毒素耐热, 加热 100℃ 经 1h仍不
被破坏 。 不能被甲醛脱毒成类毒素 。 内毒素的抗原
性较弱, 相应抗体不能中和内毒素毒性作用 。
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第三节 细菌致病性和毒力的现代概念
细菌致病性、毒力的传统概念的缺陷是仅考虑了病
原菌本身,忽视了宿主因素。用宿主损伤来定义病原
微生物的致病病机制,更为准确。
因此对病原体, 致病性, 毒力及毒力因子重新定义,
1,病原体为能引致宿主损伤的微生物;
2,致病性为微生物引致宿主损伤的能力 ( 有无 ) ;
3,毒力为微生物引致宿主损伤的程度 ( 大小 ) ;
4,毒力因子为病原体损伤宿主的某种成分 ( 结构物
质 ) 。
。
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第四节 细菌毒力的增强与减弱
毒力是病原菌株特有的一种生物学性状 。 毒力强的
菌株在体外连续传代后, 毒力往往减弱, 而通过易感
动物又能使毒力减弱的菌株恢复毒力 。
一, 细菌毒力减弱的方法
1.体外连续传代培养
2.高于最适生长温度培养 如炭疽 Ⅰ 型和 Ⅱ 号疫苗,
均是将炭疽杆菌强毒株在 42-43℃ 培养传代育成 。
3.含有特殊化学物质的培养基中培养 如结核病卡介苗
(BCG),系将牛型结核杆菌在含有胆汁的马铃薯培养基上每 15
天传 1代, 持续传代 13年后育成 。
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4.特殊气体条件下培养 如无荚膜炭疽芽孢苗是半强
毒菌株在含 50% 动物血清的培养基上, 在 50% CO2的
条件下选育的 。
5.通过非易感动物 如猪丹毒弱毒苗 (GC42)系将强致
病菌株通过豚鼠 370代后, 又通过鸡 42代选育而成 。
如猪瘟兔化弱毒苗 。
6.通过基因工程方法 去除毒力基因或用点突变的方
法使毒力基因失活, 可获得无毒力株或弱毒株 。
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二, 细菌毒力增强的方法
在自然条件下, 回归易感动物是增强细菌毒力的
最佳方法 。
三, 细菌毒力因子的调节
许多细菌的毒力因子受环境因素的调节,环境因
素包括:温度、铁离子和钙离子浓度、渗透压等。
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复习思考题
1.什么是柯赫法则?如何从分子水平解释柯赫法则?
2.如何确定某种细菌具有致病性?
3.试述致病菌侵入宿主细胞的主要过程。
4.什么样的细菌能内化入胞?意义何在?
5.胞外蛋白酶有何致病作用?举例说明。
6.什么是细菌外毒素?其基本特性如何?
7.什么是类毒素?有何用途?
8.试述内毒素的来源、组成、致病性。
9.比较外毒素与内毒素的异同点。
10.举例说明细菌毒力因子 Ⅲ 型分泌系统的主要特点。
11.细菌致病性的现代概念及其精髓。
12.试述增强或减弱细菌毒力的方法。
13.影响细菌毒力因子的环境因素如何?
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