生理学报杂志
Acta Physiologica Sinica 생리학보
- 主管单位： 中国科学院
- 主办单位： 中国科学院上海生命科学研究院,中国生理学会
- 影响因子： 0.86
- 审稿时间： 1-3个月
- 国际刊号： 0371-0874
- 国内刊号： 31-1352/Q
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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胃缺血-再灌注对大鼠胃黏膜细胞凋亡和增殖的影响
本研究采用大鼠胃缺血-再灌注(gastricischemia-reperfusion,GI-R)模型(夹闭腹腔动脉30 min后再灌注),通过组织学、免疫组化等方法,研究GI-R不同时间(0、0.5、1、3、6、24、48、72 h)对胃黏膜细胞凋亡和增殖的影响.结果发现,单纯缺血30 min胃黏膜损伤较轻,再灌注后损伤逐渐加重,胃黏膜的凋亡细胞迅速增加,而增殖细胞迅速减少;至再灌注后1 h达高峰;之后胃黏膜开始修复,凋亡细胞逐渐减少,增殖细胞逐渐增加;至再灌注后24 h胃黏膜细胞增殖达高峰;再灌注后72 h胃黏膜基本恢复正常.上述结果提示,在GI-R中,胃黏膜损伤主要由再灌注引起,凋亡细胞增加;然后胃黏膜启动自我修复机制,增殖细胞逐渐取代损伤细胞,3 d左右就可基本修复,表明胃黏膜细胞具有很强的自我修复能力.
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榕江香猪生长激素基因的鉴定及功能分析
生长激素是调节动物生长的主要激素.本研究应用聚合酶链式反应技术从榕江香猪的基因组文库中分离出1.903kb生长激素基因.克隆的生长激素基因由五个外显子和四个内含子组成.榕江香猪生长激素基因的碱基序列与已知四个国外猪种和9个中国地方猪种之间的同源性为97%～99%,其间的差异主要集中在内含子2和4.通过限制性内切酶(DdeI,NarI,BsmNI)分析,鉴定出榕江香猪生长激素基因的五个多态性位点,分别位于5'-侧翼区274(T/C)位点,外显子2的622(G/A)和631(G/A)位点,内含子2中的841(T/C)以及外显子4中的1 358(A/G)位点.同时,1 358(A/G)位的碱基改变导致榕江香猪生长激素成熟肽第108位异亮氨酸替换,三维结构分析表明,异亮氨酸的存在可能导致生长激素与受体间亲合力降低.
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香烟烟雾提取物抑制肺泡上皮细胞的增殖并诱导其凋亡
香烟烟雾提取物(cigarette smoke extract,CSE)中含有丰富的氧化剂和自由基,由它所引起的氧化应激可导致肺泡壁的损伤进而发展为肺气肿.近年来,围绕CSE损伤肺泡壁作用机制的研究较为活跃,但其结果却一直存在着分歧.本实验的目的是观察CSE对肺泡Ⅱ型上皮细胞的损伤作用并探讨与其相关的分子机制.MTT比色法的结果显示,CSE以时间和剂量依赖性的方式降低细胞的增殖活力,流式细胞术的分析结果表明细胞增殖周期被阻滞在G1/S期.Hoechst 33258染色以及透射电镜观察从形态上确认CSE诱导细胞凋亡的发生,DNA梯的出现和Annexin V-FITC/碘化丙啶双染色的结果从分子水平得到进一步的证实.同时,运用流式细胞术检测到CSE诱导的凋亡伴随着Fas受体的高表达和caspase-3的显著活化.另外,使用H2DCFDA染色,经激光共聚焦显微镜术测得细胞内氧自由基在细胞受到CSE刺激以后大量快速积累.结果表明CSE能够抑制肺泡Ⅱ型上皮细胞来源的A549细胞的生长和增殖,并诱导细胞凋亡,由Fas受体所介导的死亡受体途径参与此凋亡过程,而CSE所引起的氧化应激则可能是阻止肺泡上皮细胞生长增殖并诱导其凋亡的始动因素.
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卵巢激素调节大鼠胃运动及感觉功能的机制
女性患者在孕期及月经周期的黄体期常有腹痛、腹胀及腹泻等胃肠道功能紊乱的症状.本文探讨雌二醇(estradiol benzoate,EB)和孕酮(progesterone,P4)对卵巢切除大鼠血浆胆囊收缩素(cholecystokinin,CCK)及胃组织内胆囊收缩素受体A(CCKA)、血浆降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)及胃组织内其受体表达水平的影响,以期阐明卵巢激素调节胃肠道运动及感觉功能的机制.给予卵巢切除大鼠EB和P4替代治疗,用放射免疫分析法测定血浆CCK、CGRP的浓度,用Western blot法检测胃组织内CCKA受体的表达量,用125I-CGRP放射配体结合分析法测定胃组织内CGRP受体的表达量.EB可以升高血浆CCK的浓度,同时引起胃组织内CCKA受体表达增高.P4对血浆CCK的浓度以及胃组织内CCKA受体的表达无明显影响,但P4可以升高血浆CGRP的浓度,上调胃组织内CGRP受体的活性.EB、P4联合作用升高血浆CCK、CGRP的浓度,增加胃内CCKA、CGRP受体的表达.因此EB通过促进CCK的分泌以及上调胃内CCKA受体的表达,抑制胃排空;而P4可以通过增加CGRP的释放上调胃内CGRP受体的活性,从而增加肠神经系统对外来刺激的敏感性.结果提示,可以利用CCKA、CGRP受体的拈抗剂治疗女性患者中与月经周期有密切关系的胃肠道功能紊乱症状,如腹胀、早饱、腹痛等.
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成年斑胸草雀在体HVC-RA突触传递的电生理特性
鸣禽高级发声中枢(high vocal center,HVC)至弓状皮质栎核(robust nucleus ofthe arcopallium,RA)的突触传递是鸣唱运动通路中的关键部分.本文运用在体场电位电生理记录的方法,研究了成年雄性斑胸草雀(Taeniopygia guttata)HVC-RA突触的电生理特性.实验结果显示,刺激HVC,在RA内所记录到的诱发场电位幅度较小.配对脉冲检测发现,HVC-RA突触传递具有明显的配对脉冲易化特性.当以强直刺激作用于HVC,RA内诱发场电位随即显著减小,并在15 min内逐渐恢复,表明HVC-RA突触传递在强直刺激过后出现了短时抑制.该通路的突触传递特性可能与其在发声控制中的作用有关.以上的实验结果为进一步研究发声运动过程中的突触可塑性提供了资料.
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Rac1蛋白活化加速缺氧诱导的人血管内皮细胞衰老
为阐明Rac1蛋白在人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)衰老中的作用及分子机制,我们采用持续缺氧的方法诱导内皮细胞衰老,检测缺氧前后内皮细胞衰老标志基因SA-β-Gal和PAI-1的表达、细胞周期分布和细胞增殖情况,同时分析缺氧前后细胞内Rac1蛋白的表达.结果显示,持续缺氧96 h后,HUVECs体积变大,细胞浆内颗粒和空泡增多,SA-β-Gal活性明显增加,PAI-1基因表达升高,细胞发生G1期阻滞,细胞增殖受抑,活化型Rac1蛋白表达上调,提示持续缺氧诱导的内皮细胞衰老可能与Rac1蛋白的活化有关.为进一步明确内皮细胞衰老与Rac1蛋白的关系,应用逆转录病毒将持续活化型Rac1(V12Rac1)和主导抑制型Rac1(N17Rac1)基因分别瞬时感染HUVECs,比较三种HUVECs(HUVECs,V12Rac1-HUVECs,N17Rac1-HUVECs)缺氧后的衰老变化,并分析其下游调控分子--血清反应因子(serum response factor,SRF)的表达和定位变化.研究发现,缺氧培养V12Rac1-HUVECs 48 h即可引起细胞衰老,表现为SA-β-Gal活性明显增加,PAI-1基因表达升高,细胞出现明显的G1期阻滞并且细胞增殖受抑,其改变与缺氧96 h的HUVECs相似;而N17Rac1明显抑制缺氧引起的内皮细胞衰老发生.上述结果说明,Rac1蛋白活化可以加速缺氧诱导的内皮细胞衰老,而抑制Rac1蛋白的活性则可抑制缺氧诱导的内皮细胞衰老.为进一步研究Rac1蛋白引起内皮细胞衰老的机制,通过免疫荧光染色及Western blot分析检测三种细胞缺氧处理后SRF的表达,发现:与HUVECs细胞比较,V12Rac1引起缺氧48 h HUVECs核蛋白中SRF的表达明显下降,SRF入核转位受到明显抑制;而N17Rac1感染后,缺氧HUVECs细胞核蛋白中SRF表达明显增多.上述结果提示:缺氧状态下Rac1蛋白活化能够明显加速HUVECs衰老,而抑制Rac1蛋白活性则明显抑制缺氧诱导的HUVECs衰老,SRF蛋白的核转位活化参与了Rac1蛋白调控HUVECs衰老的发生.
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低氧反应元件调控下h-VEGF165基因表达及其蛋白产物的延迟消失
血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)转基因可促进心肌缺血区血管生成,改善心脏功能,然而长期高水平表达又会引起诸多副作用.为调控VEGF表达,在启动子区加入低氧反应元件(hypoxic response element,HRE)作为调控开关,研究氧环境对VEGF基因mRNA及蛋白产物表达的影响.重组腺相关病毒(recombinant adeno-associ-ated virus,rAAV)作为载体(rAAV-HRE-h-VEGF165),转染离体培养大鼠心肌细胞,在常氧/缺氧(氧浓度1%)/缺氧复氧条件下进行培养,用酶联免疫特异性测定(enzymelinkedimmunosorbent assay,ELISA)方法检测培养液h-VEGF165蛋白浓度,细胞免疫荧光染色观测细胞内h-VEGF165蛋白表达,逆转录聚合酶链反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)方法检测细胞h-VEGF165 mRNA表达.结果显示:未转染组、常氧培养组均无h-VEGF165mRNA及其蛋白表达;缺氧培养组h-VEGF165mRNA及蛋白均表达;缺氧复氧4 h组的h-VEGF165mRNA消失,培养液中h-VEGF165蛋白减少,细胞内h-VEGF165蛋白存在;缺氧复氧8 h及12 h组的h-VEGF165mRNA消失,培养液和细胞内h-VEGF165蛋白均消失.研究表明,在HRE调控下,缺氧可促使h-VEGF165基因表达,复氧后,h-VEGF165mRNA表达停止,蛋白产物延迟消失.
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APC蛋白、GSK3β在吸烟小鼠气道上皮损伤修复中的动态变化
为了探讨结肠腺瘤性息肉病(adenomatous polyposis coli,APC)蛋白、糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase3β,GSK3β)在吸烟致气道上皮细胞(airway epithelial cell,AEC)损伤修复中的作用,本实验建立了吸烟导致AEC损伤修复的小鼠模型,采用HE染色、免疫组织化学染色、免疫荧光共聚焦成像和Western blot方法,观察损伤修复过程中APC蛋白、GSK3β在AEC中表达及分布的动态变化.结果显示:(1)随着吸烟时间延长,AEC形态学上呈现损伤(1、4周)、修复(8周)、再损伤(12周)的变化.(2)免疫组化染色显示:AEC中APC蛋白表达在吸烟1周时较对照组明显增强,4周时较对照组明显减弱,8、12周时均较4周时增强但与对照组无差异;对照组GSK3β表达较强,吸烟组表达较对照组均减弱.Western blot检测小鼠肺组织中APC蛋白、GSK3β的表达变化与免疫组化结果一致,磷酸化GSK3β(p-GSK3β)在吸烟组的表达较对照组均有不同程度增高,尤以吸烟1周时明显.(3)荧光共聚焦成像显示:对照组APC蛋白在AEC胞质内均匀分布,吸烟1、8周时APC蛋白定位发生改变,呈簇状聚集于AEC腔面和侧面质膜下;GSK3β在对照组和吸烟组AEC胞质内均匀分布,无定位改变.由上述结果可见,吸烟致小鼠AEC损伤修复过程中APC蛋白表达及在胞质内分布呈动态变化,同时伴有GSK3β表达下调和磷酸化水平增高,提示二者可能通过参与修复过程中细胞迁移、分裂增殖等活动,在气道上皮损伤修复过程中发挥重要作用.
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蛋白激酶Cδ可能参与肥大心肌细胞转向凋亡
为了探讨肥大心肌细胞对凋亡刺激的易感性及蛋白激酶Cδ(protein kinase Cδ,PKCδ)在其中的作用,以内皮素-1(endothelin-1,ET-1)处理原代培养的新生大鼠心肌细胞,诱导心肌细胞肥大;再用血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ)作为细胞凋亡诱导因子,采用鬼笔环肽(phalloidin)荧光染色与细胞面积测量两种方法检测心肌肥大,Hoechst 33258荧光染色检测细胞凋亡.结果显示:(1)1与10 nmol/L ET-1作用48 h,心肌细胞肌原纤维排列整齐、染色增浓,随ET-1浓度增加而愈加明显,心肌细胞表面积分别增加42.5%和67.3%,以此作为轻度和中度心肌细胞肥大模型.(2)正常、轻度肥大与中度肥大心肌细胞受1 nmol/L Ang Ⅱ处理24 h后,凋亡率分别为(15.54±1.32)%、(20.65±1.40)%与(29.33±3.52)%,三组之问有显著差异(P＜0.05).(3)受Ang Ⅱ刺激后,PKCδ特异性抑制剂rottlerin不影响正常心肌细胞的凋亡率,却有效抑制了轻度和中度肥大心肌细胞的凋亡.肥大心肌细胞凋亡易感性明显高于正常心肌细胞,抑制PKCδ可以抑制肥大心肌细胞凋亡,提示PKCδ参与肥大心肌细胞凋亡过程.
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七氟醚预处理对大鼠海马脑片缺氧无糖损伤的保护作用:线粒体KATP通道的作用
利用离体海马脑片缺氧无糖(oxygen-glucose deprivation,OGD)损伤模型,探讨七氟醚预处理对神经细胞的保护作用及该作用与线粒体内膜ATP敏感钾通道(mitochondrial ATP-sensitive potassium channels,mitoKATPchannels)的关系,随机将脑片用2%、4%、6%七氟醚,以及6%七氟醚复合mitoKATP通道阻滞剂5-羟基奎酸盐(5-hydroxydecanoic acid,5-HD)预处理30 min,观察OGD损伤14 min复氧1 h期间顺向群峰电位(orthodromic population spike,OPS)的变化,并应用透射电镜观察细胞超微结构的改变.结果表明,与单纯OGD组相比,七氟醚预处理可使海马脑片OPS消失时间明显延长(P＜0.01),使OPS明显恢复,其中4%、6%七氟醚组的恢复率均为71.4%(P＜0.05 vs OGD),相应恢复程度为(61.0±42.3)%和(78.7±21.1)%(P＜0.01),而且6%七氟醚的保护作用可被5-HD取消.OGD组的海马CA1区锥体细胞明显水肿,核膜皱缩、破裂,染色质聚集,线粒体肿胀畸形,嵴断裂或消失,而4%和6%七氟醚组仅见海马CA1区锥体细胞轻度水肿,核膜皱缩不明显,染色质均匀,线粒体轻度肿胀.结果提示,七氟醚预处理对大鼠海马脑片OGD损伤有一定的保护作用,且七氟醚对神经细胞的保护作用与激活mitoKATP通道有关.
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肾上腺髓质素对大鼠延髓头端腹外侧区压力反射敏感神经元的作用
采用多管微电泳结合细胞外记录的方法研究了肾上腺髓质素(adrenomedullin,ADM)对大鼠延髓头端腹外侧区(rostral ventrolateral medulla,rVLM)压力反射敏感性神经元电活动的作用及其可能机制.结果显示:在29个rVLM压力反射敏感神经元中,20个神经元在30、60和90 nA的电流微电泳大鼠ADM(rADM)过程中,放电频率由(10.8±2.7)spikes/s分别增加到(14.6±3.6)、(19.8±4.7)和(31.9±6.4)spikes/s(P＜0.05,n=20).微电泳rADM特异性受体阻断剂人ADM(human ADM,hADM)(22-52)可明显减小神经元放电频率的增加幅度,比正常放电频率仅增加15.4%[(11.4±2.5)sipkes/s,P＜0.05,n=10],而降钙素基因相关肽1(CGRP1)受体阻断剂hCGRP(8-37)对rADM兴奋性神经元电活动影响较小.在另外23个神经元中,10个神经元的放电频率在10、20和40 nA电流微电泳神经型NOS(nNOS)抑制剂7-NiNa过程中放电减少,由正常的(10.1±3.5)spikes/s分别减少为(7.5±2.5)、(5.3±2.1)和(3.1±1.4)spikes/s(P＜0.05,n=10).在微电泳7-NiNa过程中同时微电泳rADM,则rADM增加神经元放电频率的效应减弱,增加幅度为基础水平的17%[(6.2±1.9)spikes/s].8个神经元在10、20和40 nA电流微电泳诱导型NOS抑制剂(iNOS)aminoguanidine(AG)过程中放电频率由(11.5±5.1)spikes/s增加到(17.8±5.6)、(22.5±6.3)和(29.1±6.4)spikes/s(P＜0.05,n=8),rADM与AG同时微电泳时,AG对rADM本身增加神经元放电的效应无明显影响.上述结果提示,rADM在rVLM可通过其特异性受体或来源于nNOS的NO作用于压力反射敏感神经元,使其活动增强而发挥调节心血管活动的作用.
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神经肽Y对心室肌细胞离子通道的影响
采用全细胞膜片钳技术观察神经肽Y(neuropeptide Y,NPY)对心室肌细胞离子通道的影响.结果如下:(1)NPY浓度在1.0～100 nmol/L范围内剂量依赖性抑制大鼠心室肌细胞ICa-L,IC50值为1.86 nmol/L.NPY对ICa-L的I-V曲线的大峰值电位、激活和失活电位均无显著影响.NPY对去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)增加的ICa-L有显著抑制作用.(2)NPY对大鼠心室肌细胞INa/Ca有显著抑制作用.10 nmol/L NPY使前向INa/Ca由(0.27±0.11)pA/pF减小为(0.06±0.01)pA/pF;反向INa/Ca由(0.45±0.12)pA/pF降为(0.27±0.09)pA/pF(P＜0.05,n=4).(3)NPY对大鼠心室肌细胞Ito有显著增强作用.10nmol/L NPY使Ito由(12.5±0.70)pA/pF增加至(14.7±0.59)pA/pF(P＜0.05,n=4).(4)10 nmol/L NPY对大鼠心室肌细胞INa没有显著影响.(5)10 nmol/L NPY对豚鼠心室肌细胞IK无明显影响.研究结果证实,NPY抑制大鼠心室肌细胞ICa-L和INa/Ca,增强Ito,对INa和豚鼠心室肌细胞IK没有显著作用,表明NPY对上述主要离子通道的效应与NE的效应相拮抗.
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缺氧肺动脉平滑肌细胞中线粒体ATP敏感钾通道开放对细胞色素C的分布及细胞增殖的作用
为了探讨线粒体ATP敏感钾通道(mitochondrial ATP-sensitive K信号转导中的作用以及对缺氧肺动脉平滑肌细胞中细胞色素C在细胞内的分布及细胞增殖的影响,本实验将人肺动脉平滑肌细胞进行常氧或24 h缺氧培养,并将标本分为六组:(1)对照组;(2)mitoKATP开放剂diazoxide组;(3)mitoKATP阻断剂5-HD组;(4)24 h缺氧组;(5)24 h缺氧+diazoxide组;(6)24 h缺氧+5-HD组.利用激光共聚焦显微镜成像法检测△ψm;线粒体/胞浆成分分离试剂盒(BioVision)分离线粒体和胞浆成分后,Western blot检测两者细胞色素C;Western blot检测细胞中caspase-9的蛋白表达量;MTT法及PI染色后流式细胞仪检测细胞增殖情况.结果显示:(1)diazoxide作用24 h后,R-123荧光明显增强,胞浆细胞色素C与线粒体细胞色素C的比值明显降低,caspase-9的蛋白表达显著减少,细胞增殖明显增多、凋亡减少,与正常对照组相比较,均P＜0.05;而5-HD作用24 h与正常对照组比较,上述指标无明显变化(P＞0.05).(2)缺氧24 h组,结果与diazoxide组相似,R-123荧光明显增强,胞浆细胞色素C与线粒体细胞色素C的比值明显降低,caspase-9的蛋白表达显著减少,细胞增殖明显增多、凋亡减少,与正常对照组相比较,均P＜0.05;24 h缺氧+diazoxide组与缺氧组相比较,R-123荧光明显增强,胞浆细胞色素C与线粒体细胞色素C的比值明显降低,caspase-9的蛋白表达显著减少,细胞增殖明显增多、凋亡减少(P＜0.05);而24 h缺氧+5-HD组与缺氧组比较,R-123荧光明显降低,胞浆细胞色素C与线粒体细胞色素C的比值明显升高,caspase-9的蛋白表达显著增加,细胞增殖明显减少、凋亡增多(P＜0.05).上述实验结果提示,缺氧可以引起mitoKATP的开放以及△ψm的去极化,并进而抑制细胞色素C从线粒体释放到胞浆,抑制线粒体凋亡途径,从而参与并影响肺动脉高压的发生、发展.
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诱导成年大鼠海马CA1区长时程压抑的强直刺激型式
标准低频率连续刺激(1～2 Hz,15 min)能够诱导幼年大鼠(＜4周)海马CA1区同突触长时程压抑(long-term depression,LTD),而只有较高频率且持续时间较长的连续刺激才能诱导出成年动物该部位稳定的LTD.本研究采用成年大鼠海马脑片标本,电刺激Schaffer侧枝传入纤维,在CA1区锥体细胞层记录群体锋电位,选用两种新的刺激参数以观测不同刺激型式在诱导成年大鼠LTD中的作用.诱导LTD的刺激参数为:(1)2 Hz,5串,串长60 s,串间隔60 s;(2)5 Hz,5串,串长24 s,串间隔96 s;(3)对照组参数:2 Hz,300 s.结果显示,对照参数未能诱导出LTD;而两种频率不同但脉冲总数与刺激总时程相同的多串刺激,即参数(1)与参数(2),均在成年大鼠海马CA1区诱导产生了LTD.两种参数所诱导的LTD特征具有参数特异性,该特征主要表现为LTD诱导潜伏期和LTD的幅度:参数(1)、(2)诱导的LTD的潜伏期分别为15～25 min和30～40 min;强直刺激后80 min时LTD的幅度分别为(57.5±2.8)%和(67.7±3.4)%.以上结果表明:特定型式的低频率刺激能够诱导成年大鼠海马CA1区的LTD,提示LTD的诱导与刺激的组合型式相关,并且2 Hz较5 Hz的多串刺激在诱导LTD中更为有效.
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| 2013 | 01 02 03 04 05 06 |
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| 2010 | 01 02 03 04 05 06 |
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| 1997 | 01 02 03 04 05 06 |
