鐵代謝在肺癌中的異常改變及對(duì)構(gòu)建種移植瘤的影.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、肺癌是一種發(fā)病率、死亡率很高的惡性腫瘤,尤其是近50年來(lái),在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和我國(guó)的某些工業(yè)城市,肺癌發(fā)病率已躍居各種惡性腫瘤之首,且呈現(xiàn)年輕化、女性化的趨勢(shì)。在美國(guó)及全球范圍內(nèi),肺癌已居癌癥死亡原因的首位。肺癌全稱為支氣管肺癌,是起源于支氣管粘膜上皮的惡性腫瘤,在肺癌的病理類型中非小細(xì)胞肺癌占了絕大多數(shù),高達(dá)85%,小細(xì)胞肺癌占15%。非小細(xì)胞肺癌可分為三個(gè)主要組織學(xué)亞型:鱗狀細(xì)胞癌、腺癌、大細(xì)胞肺癌。在肺癌的病因研究中,目前普遍公認(rèn)吸

2、煙是導(dǎo)致大多數(shù)韻肺癌發(fā)生的原因之一,但是仍有25%的肺癌不可歸因于吸煙,并且每年死亡的人數(shù)超過(guò)30萬(wàn)。雖然非小細(xì)胞肺癌的早期診斷標(biāo)準(zhǔn)和治療策略在不斷改進(jìn),但是其早期診斷的手段仍然不足,預(yù)后也較差。目前肺癌的治療仍以手術(shù)、化療、放療為主,但是占肺癌大多數(shù)的非小細(xì)胞肺癌對(duì)化療不敏感,5年生存率仍然較低,因此,進(jìn)一步尋找非小細(xì)胞肺癌早期診斷手段、治療策略和預(yù)防方法已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
   鐵是人體必需的微量元素之一,對(duì)細(xì)胞的正常

3、生長(zhǎng)及維持細(xì)胞正常功能有決定性作用。作為一種過(guò)渡元素,鐵是合成DNA限速酶核酸核苷酸還原酶的輔基,參與DNA合成、電子傳遞等重要的生命代謝過(guò)程。哺乳動(dòng)物中血紅蛋白介導(dǎo)的氧氣的運(yùn)輸、多種酶的活性包括過(guò)氧化氫酶,都涉及鐵的參與,并起重要作用。鐵能減少線粒體產(chǎn)生ATP時(shí)產(chǎn)生的氧,在能量通路中扮演重要角色。同時(shí),鐵在免疫系統(tǒng)及維持正常的免疫功能中起重要作用。另外,因?yàn)殍F具有減少氧的能力,鐵是大多數(shù)生化體系中自由基的主要誘導(dǎo)劑。已發(fā)現(xiàn)多種疾病存在

4、鐵代謝異常,如肝炎、糖尿病、帕金森綜合征、子宮內(nèi)膜異位癥等。
   惡性腫瘤的發(fā)生是細(xì)胞惡性增殖、凋亡不足的結(jié)果,所有涉及細(xì)胞代謝、增殖、凋亡的多種因素都可能與惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展以及侵襲轉(zhuǎn)移有關(guān)。目前認(rèn)為鐵含量升高是腫瘤發(fā)生的危險(xiǎn)因素,鐵和腫瘤具有相關(guān)性。已發(fā)現(xiàn)多種癌癥患者體內(nèi)存在鐵代謝異常,參與鐵代謝的各種標(biāo)志物水平發(fā)生改變:(1)鐵蛋白(Ferritin,F(xiàn)n),尤其血清Fn水平,在多種腫瘤中明顯增加,研究發(fā)現(xiàn)在神經(jīng)母細(xì)胞

5、瘤中,血清Fn起到自分泌生長(zhǎng)因子的作用,并且和腫瘤分期具有相關(guān)性,具有提示患者預(yù)后的作用;(2)轉(zhuǎn)鐵蛋白(transferrin,Tf),在體內(nèi)將鐵從外周血轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi),可作為細(xì)胞的生長(zhǎng)因子,無(wú)論是體內(nèi)細(xì)胞還是體外細(xì)胞,某些腫瘤組織自身可合成轉(zhuǎn)鐵蛋白,促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化;(3)轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(transferrin receptor,TfR),目前發(fā)現(xiàn)有兩種:TfR1和TfR2。相關(guān)研究表明,TfR1在多種腫瘤中表達(dá)明顯增多,如腦腫瘤,T

6、fR1單克隆抗體可抑制體外腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng);(4)鐵調(diào)節(jié)蛋白(Iron regulatory Protein,IRP),通過(guò)在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)鐵蛋白及轉(zhuǎn)鐵蛋白的表達(dá)來(lái)調(diào)控細(xì)胞的體代謝。IRP分為IRP1和IRP2,體外實(shí)驗(yàn)表明IRP1與IRP2能識(shí)別并結(jié)合各自特異的靶RNA序列,而且IRP2對(duì)IRE結(jié)構(gòu)的自然變異比IRP1敏感。一些培養(yǎng)細(xì)胞(如鼠J774巨噬細(xì)胞)的鐵代謝調(diào)節(jié)中,IRP2起主導(dǎo)作用,甚至部分只表達(dá)IRP2,提示IRP2可作為

7、細(xì)胞內(nèi)鐵平衡的唯一調(diào)節(jié)劑。
   已有鐵與腫瘤關(guān)系的研究,但關(guān)于肺癌方面的研究較少,且多是檢測(cè)血清鐵代謝相關(guān)蛋白的含量、或者是鐵相關(guān)基因產(chǎn)物在組織中的表達(dá),發(fā)現(xiàn)鐵代謝相關(guān)基因產(chǎn)物在肺癌組織或者患者血清中表達(dá)與正常對(duì)照或者與良性疾病有差異,但差異的發(fā)生原因以及鐵代謝在肺癌發(fā)生中的作用機(jī)制未見報(bào)道。本研究擬從分子,細(xì)胞,組織到動(dòng)物四個(gè)層次進(jìn)行研究,以進(jìn)一步探討其機(jī)制:(1)從基因水平和蛋白水平檢測(cè)肺腺癌患者的癌組織及正常肺組織標(biāo)本鐵

8、代謝標(biāo)志物Fn、Tf、TfR、IRP2的表達(dá);(2)采用反義寡核苷酸轉(zhuǎn)染技術(shù)使A549細(xì)胞IRP2基因沉默,觀察對(duì)鐵代謝其他標(biāo)志物的影響;(3)體外培養(yǎng)A549細(xì)胞,通過(guò)不同濃度的鐵劑(三氯化鐵,F(xiàn)eCl3)和鐵螯合劑(去鐵胺,DFO),觀察對(duì)細(xì)胞的增殖、凋亡的影響,同時(shí)探討相應(yīng)狀態(tài)下鐵代謝標(biāo)志物的基因和蛋白表達(dá)情況;(4)在此基礎(chǔ)上,用不同濃度的鐵劑和鐵螯合劑作用后的A549細(xì)胞,構(gòu)建裸鼠移植瘤模型,研究鐵在動(dòng)物體內(nèi)對(duì)腫瘤的影響,進(jìn)一

9、步探討鐵與肺癌發(fā)生的關(guān)系。
   本實(shí)驗(yàn)從分子水平、基因水平、蛋白水平、細(xì)胞水平、組織水平、體內(nèi)試驗(yàn)等多個(gè)研究層面,采用免疫組織化學(xué)、Western blot、PCR、RT-PCR、MTT法、Tunel法、流式細(xì)胞術(shù)、瓊脂糖凝膠電泳、反義寡核苷酸技術(shù)、構(gòu)建異種移植瘤等,研究了鐵代謝在肺癌中的異常改變及機(jī)制以及對(duì)構(gòu)建裸鼠異種抑制瘤的影響,以期為肺腺癌的分子靶向治療提供理論依據(jù)。
   第一部分、鐵代謝相關(guān)基因及蛋白在肺腺癌

10、組織中的表達(dá)
   目的:研究肺癌組織中鐵代謝相關(guān)基因及表達(dá)產(chǎn)物是否存在異常,探討鐵代謝在肺癌發(fā)生中的機(jī)制。
   方法:
   1.采用免疫組織化學(xué)方法(SP法)檢測(cè)肺癌和正常肺組織中鐵代謝相關(guān)基因Tf、TfR、Fn、IRP2的蛋白表達(dá)產(chǎn)物。
   2.采用RT-PCR方法檢測(cè)肺癌和正常肺組織中鐵代謝相關(guān)指標(biāo)Tf、TfR、Fn、IRP2的基因表達(dá)。
   結(jié)果:
   1.Tf在肺腺癌組

11、織中陽(yáng)性表達(dá)率為73.33%,在正常肺組織中陽(yáng)性表達(dá)率為23.33%,二者之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=15.02,P<0.05);TfR在肺腺癌組織中陽(yáng)性表達(dá)率分別為63.33%,在正常肺組織中陽(yáng)性表達(dá)率為13.33%,二者之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=15.86,P<0.05);Fn在肺腺癌組織中的陽(yáng)性表達(dá)率為16.66%,在正常肺組織中陽(yáng)性表達(dá)率為70.00%,二者之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=17.38,P<0.05);I

12、RP2在肺腺癌組織中陽(yáng)性表達(dá)率為70.00%,在正常肺組織中陽(yáng)性表達(dá)率為26.66%,二者之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=11.28,P<0.05)。
   2.Tf mRNA在肺腺癌組織相對(duì)含量為0.291±0.066,正常肺組織相對(duì)含量為0.175±0.004,二組間比較,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-5.400,P<0.05);TfR mRNA在肺腺癌組織相對(duì)含量為0.441±0.031,正常肺組織相對(duì)含量為0.249±0.0

13、30,二組間比較,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-13.198,P<0.05);肺癌中Fn mRNA相對(duì)含量為0.289±0.021,正常肺組織相對(duì)含量為0.970±0.063,二組間比較,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=30.862,P<0.05);在肺腺癌組織IRP2 mRNA相對(duì)含量為0.275±0.022,正常肺組織相對(duì)含量為0.132±0.011,二組間比較,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=14.992,P<0.05)。
   小結(jié):Fn在

14、肺癌中的表達(dá)降低,而Tf、TfR、IRP2表達(dá)升高,提示肺癌在發(fā)生發(fā)展過(guò)程中對(duì)鐵的需求增加,鐵利用的增加需要Tf-TfR的轉(zhuǎn)運(yùn),IRP2在其中起到調(diào)控作用。
   第二部分、鐵代謝在肺腺癌發(fā)生中的分子機(jī)制
   目的:研究IRP2基因沉默后對(duì)鐵代謝相關(guān)基因及其產(chǎn)物表達(dá)的影響,探討肺腺癌A549細(xì)胞的鐵代謝調(diào)節(jié)機(jī)制。
   方法:
   1.細(xì)胞培養(yǎng):肺腺癌A549細(xì)胞用10%胎牛血清的1640培養(yǎng)液置于3

15、7℃,5%CO2培養(yǎng),定期換液、傳代。
   2.IRP2 ASODN轉(zhuǎn)染肺腺癌A549細(xì)胞將肺腺癌A549細(xì)胞分為三組:對(duì)照組(含脂質(zhì)體20μl/ml);ASODN組;SCODN組。
   3.采用RT-PCR檢測(cè)轉(zhuǎn)染前后Tf、TfR、Fn等鐵代謝相關(guān)基因mRNA表達(dá)。
   4.采用Western blot檢測(cè)IRP2及Tf、TfR、Fn等鐵調(diào)節(jié)相關(guān)基因蛋白表達(dá)。
   結(jié)果:
   1.AS

16、ODN轉(zhuǎn)染后形態(tài)的改變ASODN轉(zhuǎn)染組細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則,細(xì)胞核固縮,核碎裂,染色質(zhì)片斷化,分裂相少見,凋亡小體形成等。而對(duì)照組及SCODN組細(xì)胞形態(tài)基本正常,貼壁生長(zhǎng)良好。
   2.轉(zhuǎn)染前后Tf、TfR及Fn mRNA表達(dá)的改變
   ①TfmRNA:對(duì)照組、SCODN組和ASODN組分別為:0.440±0.049、0.418±0.040、0.468±0.052,三組之間表達(dá)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=2.18,P>0.05)

17、;
   ②TfR mRNA:對(duì)照組、SCODN組和ASODN組分別為:0.504±0.052、0.456±0.096、0.323±0.032,三組之間表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=20.354,P<0.05);三組之間兩兩比較,ASODN組與對(duì)照組和SCODN組相比,ASODN組TfR基因表達(dá)顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),對(duì)照組與SCODN組間無(wú)顯著性差異(P>0.05);
   ③Fn mRNA:對(duì)照組、

18、SCODN組和ASODN組分別為:0.360±0.048、0.391±0.032、0.555±0.065,三組之間表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=20.354,P<0.05);三組之間兩兩比較,ASODN組與對(duì)照組和SCODN組相比,F(xiàn)n mRNA表達(dá)高于對(duì)照組和SCODN組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),對(duì)照組與SCODN組間無(wú)顯著性差異(P>0.05)。
   3.轉(zhuǎn)染前后Tf、TfR、Fn、IRP2蛋白表達(dá)
  

19、①Tf蛋白表達(dá):對(duì)照組、SCODN組和ASODN組Tf蛋白表達(dá)分別為:0.651±0.052、0.630±0.060、0.593±0.057,三組之間表達(dá)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=2.668,P>0.05):
   ②TfR蛋白表達(dá):對(duì)照組、SCODN組和ASODN組TfR蛋白表達(dá)分別為:0.791±0.117、0.856±0.075、0.586±0.061,三組之間表達(dá)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=25.671,P<0.05);三組之間

20、兩兩比較,ASODN組TfR蛋白表達(dá)與對(duì)照組和SCODN組比較,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);對(duì)照組與SCODN組間無(wú)顯著性差異(P>0.05):
   ③Fn蛋白表達(dá):對(duì)照組、SCODN組和ASODN組Fn蛋白表達(dá)分別為:0.485±0.038、0.483±0.038、0.693±0.077,三組之間表達(dá)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=49.748,P<0.05);三組之間兩兩比較,ASODN組Fn蛋白表達(dá)與對(duì)照組和SCODN

21、組之間差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);對(duì)照組與SCODN組間無(wú)顯著性差異(P>0.05)。
   ④IRP2蛋白表達(dá):對(duì)照組、SCODN組和ASODN組IRP2蛋白表達(dá)分別為:0.617±0.100、0.553±0.094、0.120±0.024,三組之間表達(dá)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=113.224,P<0.05);ASODN組IRP2蛋白表達(dá)與對(duì)照組和SCODN組比較,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),對(duì)照組與SCOD

22、N組間無(wú)顯著性差異(P>0.05)。
   小結(jié):
   1.IRP2 ASODN轉(zhuǎn)染后的A549細(xì)胞,IRP2蛋白表達(dá)顯著降低;
   2.IRP2 ASODN轉(zhuǎn)染A549細(xì)胞后TfR mRNA及蛋白表達(dá)降低,F(xiàn)n mRNA及蛋白表達(dá)增加,TfmRNA及蛋白表達(dá)無(wú)變化;
   3.在肺癌細(xì)胞中,IRP2可能通過(guò)蛋白量的改變來(lái)調(diào)節(jié)TfR和Fn的表達(dá),進(jìn)而調(diào)節(jié)鐵代謝。
   第三部分、不同鐵狀態(tài)對(duì)肺

23、癌細(xì)胞的增殖凋亡及鐵代謝標(biāo)志物的影響
   目的:研究加鐵、去鐵處理對(duì)A549細(xì)胞增殖、凋亡以及鐵代謝相關(guān)基因及其表達(dá)產(chǎn)物的影響,從細(xì)胞水平探討鐵代謝對(duì)肺癌發(fā)生的作用及機(jī)制。
   方法:
   1.實(shí)驗(yàn)分組:①空白對(duì)照組;②50μmol/L三氯化鐵(FeCl3)組;③100μmol/L三氯化鐵(FeCl3)組;④50μmol/L去鐵胺(DFO)組;⑤100μmol/L去鐵胺(DFO)組。
   2.MT

24、T法檢測(cè)A549細(xì)胞體外增殖能力。
   3.Tunel、流式細(xì)胞術(shù)及瓊脂糖凝膠電泳觀察A549細(xì)胞凋亡情況。
   4.RT-PCR檢測(cè)各組細(xì)胞鐵代謝相關(guān)指標(biāo)Tf、TfR、Fn、IRP2的mRNA水平。
   5.Western blot檢測(cè)各組細(xì)胞鐵代謝相關(guān)指標(biāo)Tf、TfR、Fn、IRP2的蛋白表達(dá)。
   結(jié)果:
   1.FeCl3和DFO對(duì)A549細(xì)胞增殖的影響
   1.1 F

25、eCl3對(duì)A549細(xì)胞體外增殖的影響FeCl3-50及FeCl3-100處理A549細(xì)胞12h后增殖抑制率分別為-0.242±0.034、-0.328±0.039,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.256,P<0.05);24h后增殖抑制率分別為-0.698±0.066、-0.943±0.071,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.997,P<0.05);48h后增殖抑制率分別為-0.743±0.071、-1.010±0.094,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(

26、t=7.167,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度比較,F(xiàn)eCl3-50及FeCl3-100處理A549細(xì)胞12h、24h、48h后,增殖抑制率隨時(shí)間延長(zhǎng)而變小(F=218.402,P<0.05),兩兩比較,12h與24h和48h比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),處理48h后增殖抑制率與24h差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
   1.2 DFO對(duì)A549細(xì)胞體外增殖的影響DFO-50及DFO-100處理A549

27、細(xì)胞12h后增殖抑制率分別為0.461±0.032、0.608±0.03,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=10.59800,P<0.05);24h后增殖抑制率分別為0.819±0.016、0.866±0.011,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.56100,P<0.05):48h后增殖抑制率分別為0.833±0.017、0.884±0.021,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.969,P<0.05)。
   用重復(fù)測(cè)量方差分析對(duì)時(shí)間梯度進(jìn)行比較,D

28、FO-50處理A549細(xì)胞12h、24h、48h后,增殖抑制率隨時(shí)間延長(zhǎng)而增高(F=850.04,P<0.05),兩兩比較,12h與24h和48h比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),處理48h后增殖抑制率與24h差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);DFO-100處理A549細(xì)胞12h、24h、48h后,增殖抑制率隨時(shí)間延長(zhǎng)而增高(F=489.27,P<0.05),兩兩比較,12h與24h和48h比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),

29、處理48h后增殖抑制率與24h差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
   2.RT-PCR檢測(cè)FeCl3、DFO處理A549細(xì)胞后Tf、TfR、Fn、IRP2的mRNA水平
   2.1 FeCl3對(duì)A549細(xì)胞Tf mRNA水平的影響FeCl3處理A549細(xì)胞12hTfmRNA水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.423±0.043、0.396±0.027、0.344±0.02,三組之間差異具有

30、統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=16.413,P<0.05)。
   FeCl3處理A549細(xì)胞24hTf mRNA水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.435±0.039、0.333±0.044、0.265±0.023,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=55.099,P<0.05)。
   用重復(fù)測(cè)量方差分析對(duì)時(shí)間梯度進(jìn)行比較,F(xiàn)eCl3-50組在12h、24hTf mRNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)

31、意義(P<0.05);FeCl3-100組在12h、24hTf mRNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
   2.2 FeCl3對(duì)A549細(xì)胞TfR mRNA水平的影響FeCl3處理A549細(xì)胞12h TfR mRNA水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.479±0.045、0.469±0.039、0.385±0.032,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=17.576,P<0.

32、05)。
   FeCl3處理A549細(xì)胞24hTfR mRNA水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.464±0.045、0.360±0.031、0.321±0.010,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=52.702,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度分析,F(xiàn)eCl3-50組在12h、24hTfR mRNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.919,P<0.05);FeCl3-100

33、組在12h、24hTfR mRNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.036,P<0.05)。
   2.3 FeCl3對(duì)A549細(xì)胞Fn mRNA水平的影響FeCl3處理A549細(xì)胞12h后Fn mRNA水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.380±0.032、0.460±0.046、0.599±0.047,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=69.437,P<0.05)。
   F

34、eCl3處理A549細(xì)胞24h Fn mRNA水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.379±0.019、0.501±0.050、0.851±0.054,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=316.410,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度分析,F(xiàn)eCl3-50組在12h、24hFn mRNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.908,P<0.072);FeCl3-100組在12h、24hFn m

35、RNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=11.132,P<0.05)。
   2.4 FeCl3對(duì)A549細(xì)胞IRP2 mRNA水平的影響FeCl3處理A549細(xì)胞12h IRP2 mRNA水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.304±0.021、0.287±0.020、0.205±0.020,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=68.144,P<0.05)。
   FeCl3處理A54

36、9細(xì)胞24h IRP2 mRNA水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.311±0.022、0.256±0.022、0.206±0.011,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=76.749,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度分析,F(xiàn)eCl3-50組在12h、24h IRP2 mRNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.297,P<0.05);FeCl3-100組在12h、24h IRP2 mRN

37、A水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.139,P>0.05)。
   2.5 DFO對(duì)A549細(xì)胞Tf mRNA水平的影響DFO處理A549細(xì)胞12hTf mRNA水平:對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100組分別為0.423±0.043、0.483±0.042、0.535±0.029,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=21.134,P<0.05)。
   DFO處理A549細(xì)胞24hTf mRNA水平:對(duì)照組、DFO-50組、

38、DFO-100組分別為0.435±0.039、0.516±0.058、0.555±0.062,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=12.987,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度分析,DFO-50組在12h、24hTf mRNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.457,P>0.05);DFO-100組在12h、24hTf mRNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.924,P>0.05)。
   2

39、.6 DFO對(duì)A549細(xì)胞TfR mRNA水平的影響DFO處理A549細(xì)胞12hTfR mRNA水平:對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100組分別為0.479±0.045、0.484±0.043、0.597±0.067,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=15.888,P<0.05)。
   DFO處理A549細(xì)胞24hTfR mRNA水平:對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100組分別為0.464±0.045、0.521±0.039

40、、0.652±0.049,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=46.822,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度分析,DFO-50組在12h、24hTfR mRNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.016,P>0.05);DFO-100組在12h、24hTfR mRNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.095,P>0.05)。
   2.7 DFO對(duì)A549細(xì)胞Fn mRNA水平的影響DFO處理A5

41、49細(xì)胞12h Fn mRNA水平:對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100組分別為0.380±0.032、0.292±0.015、0.230±0.021,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=98.313,P<0.05)。
   DFO處理A549細(xì)胞24h Fn mRNA水平:對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100組分別為0.379±0.019、0.215±0.024、0.196±0.019,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=235.

42、643,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度分析,DFO-50組在12h、24hFn mRNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=8.604,P<0.05);FDFO-100組在12h、24hFn mRNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.797,P<0.05)。
   2.8 DFO對(duì)A549細(xì)胞IRP2 mRNA水平的影響DFO處理A549細(xì)胞12h IRP2 mRNA水平:對(duì)照組、DFO-5

43、0組、DFO-100組分別為0.304±0.021、0.412±0.024、0.445±0.063,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=33.015,P<0.05)。
   DFO處理A549細(xì)胞24h IRP2 mRNA水平:對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100組分別為0.311±0.022、0.401±0.019、0.541±0.051,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=117.266,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度

44、分析,DFO-50組在12h、24hIRP2 mRNA水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.136,P=0.271);DFO-100組在12h、24hIRP2 mRNA水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.745,P<0.05)。
   3.Western blot檢測(cè)FeCl3、DFO干預(yù)后A549細(xì)胞Tf、TfR、Fn、IRP2蛋白水平
   3.1 FeCl3對(duì)A549細(xì)胞Tf蛋白水平的影響FeCl3處理A54

45、9細(xì)胞12hTf蛋白水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.640±0.023、0.607±0.030、0.574±0.035,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=11.462,P<0.05)。
   FeCl3處理A549細(xì)胞24hTf蛋白水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.626±0.044、0.567±0.036、0.512±0.032,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=22.

46、810,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度分析,F(xiàn)eCl3-50組在12h、24h Tf蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.699,P<0.05);FeCl3-100組在12h、24hTf蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.134,P<0.05)。
   3.2 FeCl3對(duì)A549細(xì)胞TfR蛋白水平的影響FeCl3處理A549細(xì)胞12hTfR蛋白水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、Fe

47、Cl3-100組分別為0.762±0.033、組0.643±0.022、0.426±0.034,三組之間TfR蛋白水平存在顯著性差異(F=316.051,P<0.05)。
   FeCl3處理A549細(xì)胞24hTfR蛋白水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.793±0.051、0.570±0.034、0.341±0.025,三組之間TfR蛋白水平存在顯著性差異(F=352.725,P<0.05)。

48、>   按時(shí)間梯度分析,F(xiàn)eCl3-50組在12h、24h TfR蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.700,P<0.05);FeCl3-100組在12h、24hTfR蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.369,P<0.05)。
   3.3 FeCl3對(duì)A549細(xì)胞Fn蛋白水平的影響FeCl3處理A549細(xì)胞12hFn蛋白水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.49

49、7±0.038、0.507±0.020、0.550±0.050,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=5.528,P<0.05)。
   FeCl3處理A549細(xì)胞24hFn蛋白水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.471±0.029、0.647±0.051、0.902±0.09,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=121.661,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度分析,F(xiàn)eCl3-50組在12h、24h

50、 Fn蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=8.082,P<0.05);FeCl3-100組在12h、24hFn蛋白水平差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=10.812,P<0.05)。
   3.4 FeCl3對(duì)A549細(xì)胞IRP2蛋白水平的影響FeCl3處理A549細(xì)胞12h IRP2蛋白水平:對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組分別為0.589±0.033、0.313±0.021、0.303±0.025,三組之

51、間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=364.328,P<0.05)。
   FeCl3處理A549細(xì)胞24h IRP2蛋白水平:對(duì)照組0.589±0.024、FeCl3-50組0.277±0.032、FeCl3-100組0.299±0.220,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=18.185,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度分析,F(xiàn)eCl3-50組在12h、24h IRP2蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.974

52、,P<0.05);FeCl3-100組在12h、24hIRP2蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.380,P>0.05)。
   3.5 DFO對(duì)A549細(xì)胞Tf蛋白水平的影響DFO處理A549細(xì)胞12hTf蛋白水平:對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100組分別為0.574±0.035、0.826±0.121、0.822±0.081,三組之間Tf蛋白水平存在顯著性差異(F=27.946,P<0.05)。
 

53、  DFO處理A549細(xì)胞24hT蛋白水平:對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100組分別為0.626±0.044、0.734±0.058、0.796±0.063,三組之間Tf蛋白水平存在顯著性差異(F=23.917,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度分析,DFO-50組在12h、24h Tf蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.168,P<0.05);DFO-100組在12h、24hTf蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低

54、,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.801,P>0.05)。
   3.6 DFO對(duì)A549細(xì)胞TfR蛋白水平的影響DFO處理A549細(xì)胞12hTfR蛋白水平:對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100組分別為0.762±0.033、0.724±0.077、0.945±0.079,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=31.480,P<0.05)。
   DFO處理A549細(xì)胞24hTfR蛋白水平:對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100組

55、分別為0.793±0.051、0.803±0.069、0.938±0.077,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=55.869,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度分析,DFO-50組在12h、24h TfR蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.089,P<0.05);DFO-100組在12h、24hTfR蛋白水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.201,P>0.05)。
   3.7 DFO對(duì)A549細(xì)胞Fn蛋白水平

56、的影響DFO處理A549細(xì)胞12hFn蛋白水平:對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100組分別為0.497±0.038、0.380±0.039、0.319±0.036,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=57.663,P<0.05)。
   DFO處理A549細(xì)胞24h Fn蛋白水平:對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100組分別為0.471±0.029、0.343±0.020、0.168±0.017,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=4

57、56.794,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度分析,DFO-50組在12h、24hFn蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.670,P<0.05);DFO-100組在12h、24hFn蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=11.994,P<0.05)。
   3.8 DFO對(duì)A549細(xì)胞IRP2蛋白水平的影響DFO處理A549細(xì)胞12h IRP2蛋白水平:對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100

58、組分別為0.589±0.033、0.659±0.047、0.927±0.068,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=119.463,P<0.05)。
   DFO處理A549細(xì)胞24h IRP2蛋白水平:對(duì)照組0.589±0.024、DFO-50組0.725±0.049、DFO-100組0.954±0.075,三組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=118.096,P<0.05)。
   按時(shí)間梯度分析,DFO-50組在12h、24

59、h IRP2蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.074,P<0.05);DFO-100組在12h、24hIRP2蛋白水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.843,P>0.05)。
   4.FeCl3、DFO對(duì)A549細(xì)胞凋亡的影響
   4.1 A549細(xì)胞凋亡形態(tài)學(xué)觀察不同濃度FeCl3和DFO處理A549細(xì)胞后,HE染色可見典型的凋亡細(xì)胞的形態(tài)學(xué)特征:細(xì)胞皺縮,折光性減弱,細(xì)胞內(nèi)顆粒增多

60、;DFO處理的A549細(xì)胞凋亡細(xì)胞明顯多于FeCl3。
   4.2 Tunnel法檢測(cè)細(xì)胞凋亡DFO促進(jìn)A549細(xì)胞凋亡,隨時(shí)間延長(zhǎng)、濃度增加作用增強(qiáng);而FeCl3卻抑制細(xì)胞凋亡。
   4.3 DNA瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果不同濃度DFO處理A549細(xì)胞后的凋亡條帶(ladder shape)隨著濃度、時(shí)間延長(zhǎng)明顯增寬增多,而空白對(duì)照組無(wú)DNA梯形凋亡條帶出現(xiàn)。不同濃度FeCl3處理A549細(xì)胞24h后幾乎無(wú)凋亡條帶(la

61、dder shape)出現(xiàn)。
   4.4 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果Annexin WPI法檢測(cè)細(xì)胞凋亡:在培養(yǎng)12h,對(duì)照組、DFO-50及DFO-100組早期細(xì)胞凋亡率(%)分別為1.40±0.01、3.02±0.05、10.32±0.51,三組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=2578.62,P<0.05),兩兩比較,DFO-50及DFO-100組均較空白對(duì)照組升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);在培養(yǎng)24h,對(duì)照組、DFO-5

62、0及DFO-100組早期細(xì)胞凋亡率分別為2.61±0.31、4.07±0.85、13.91±1.37,三組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=420.42,P<0.05),兩兩比較,DFO-50及DFO-100組均較空白對(duì)照組升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
   在培養(yǎng)12h,對(duì)照組、FeCl3-50及FeCl3-100組早期細(xì)胞凋亡率分別為1.40±0.01、2.21±0.37、1.05±1.22,三組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意

63、義(F=6.53,P<0.05);兩兩比較,F(xiàn)eCl3-50及FeCl3-100組均較空白組降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);在培養(yǎng)24h,對(duì)照組、FeCl3-50及FeCl3-100組早期細(xì)胞凋亡率分別為2.61±0.31、1.32±1.21、0.56±1.02,三組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=5.43,P<0.05);兩兩比較,F(xiàn)eCl3-50及FeCl3-100組均較空白組降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

64、   小結(jié):
   1.FeCl3處理A549細(xì)胞后,細(xì)胞增殖抑制率降低,細(xì)胞凋亡減少,提示FeCl3具有促進(jìn)A549細(xì)胞生長(zhǎng)的作用;
   2.DFO處理A549細(xì)胞后,細(xì)胞增殖抑制率增加,凋亡細(xì)胞增多,提示DFO對(duì)A549細(xì)胞生長(zhǎng)具有抑制作用;
   3.FeCl3通過(guò)升高Fn mRNA和蛋白表達(dá)、降低Tf、IRP2、TfR mRNA和蛋白表達(dá)而促進(jìn)A549細(xì)胞生長(zhǎng);
   4.DFO通過(guò)降低Fn

65、mRNA和蛋白表達(dá)、升高Tf、IRP2、TfR mRNA和蛋白表達(dá)而促進(jìn)A549細(xì)胞生長(zhǎng)。
   第四部分、鐵對(duì)構(gòu)建人肺腺癌裸鼠異種移植瘤的影響
   目的:構(gòu)建加鐵去鐵處理后的A549細(xì)胞裸鼠移植瘤模型,研究不同鐵狀態(tài)的A549細(xì)胞成瘤能力,探討體內(nèi)鐵負(fù)荷對(duì)肺癌發(fā)生發(fā)展的影響。
   方法:
   1.裸鼠50只,隨機(jī)分成5組:空白對(duì)照組、FeCl3-50、FeCl3-100、DFO-50和DFO-10

66、0組。
   2.生理鹽水及不同濃度的FeCl3、DFO處理后的A549細(xì)胞接種至裸鼠背部皮膚,皮下注射法構(gòu)建肺腺癌裸鼠移植瘤模型。
   3.觀察裸鼠生存狀態(tài)、成瘤時(shí)間、移植瘤平均體積及平均瘤重、根據(jù)瘤體體積繪制成瘤曲線。
   結(jié)果:
   1.空白對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組平均成瘤時(shí)間(天)分別為6.267±0.191,4.133±0.099,3.056±0.109,三組比較差

67、異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=5136.630,P<0.05)。FeCl3-100組、FeCl3-50組平均成瘤時(shí)間均短于對(duì)照組,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);FeCl3-100組平均成瘤時(shí)間短于FeCl3-50組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)??瞻讓?duì)照組、DFO-50組、DFO-100組平均成瘤時(shí)間(天)分別為6.267±0.191、7.196±0.175、9.058±0.179,三組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=611.200,

68、P<0.05);DFO-100組、DFO-50組平均成瘤時(shí)間均長(zhǎng)于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);DFO-100組平均成瘤時(shí)間長(zhǎng)于DFO-50組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
   2.FeCl3組裸鼠移植瘤平均體積在觀察期內(nèi)隨時(shí)間延長(zhǎng)而增大,同一時(shí)間點(diǎn)FeCl3-100組平均體積大于FeCl3-50組及空白對(duì)照組,F(xiàn)eCl3-50組平均體積大于空白對(duì)照組,各時(shí)間點(diǎn)三組比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)

69、。
   3.DFO組裸鼠移植瘤平均體積在觀察期內(nèi)隨時(shí)間延長(zhǎng)而增大,在第3、6、9天DFO-100、DFO-50及空白對(duì)照組平均體積比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,在第12、15、18、21天DFO-100組平均體積小于DFO-50組及空白對(duì)照組,DFO-50組平均體積小于空白對(duì)照組,各時(shí)間點(diǎn)三組比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
   4.對(duì)照組、FeCl3-50組、FeCl3-100組平均瘤重(g)分別為0.535±0

70、.097、0.666±0.069、0.690±0.204,三組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=3.73,P<0.05);FeCl3-100組、FeCl3-50組平均瘤重均大于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);FeCl3-100組平均瘤重大于FeCl3-50組,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
   5.對(duì)照組、DFO-50組、DFO-100組平均瘤重(g)分別為0.535±0.097、0.484±0.185、0.378

71、±0.096,三組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=3.639,P<0.05);DFO-100組平均瘤重小于DFO-50組和對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);DFO-50組平均瘤重小于對(duì)照組,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
   小結(jié):成功構(gòu)建裸鼠肺腺癌A549細(xì)胞移植瘤模型。用鐵干預(yù)后的肺癌A549細(xì)胞接種裸鼠,發(fā)現(xiàn)加鐵干預(yù)的A549細(xì)胞接種后的裸鼠,成瘤時(shí)間縮短,腫瘤平均體積和平均瘤重大于無(wú)干預(yù)組,腫瘤生長(zhǎng)速度加快

72、;DFO干預(yù)的A549細(xì)胞接種后的裸鼠,成瘤時(shí)間延長(zhǎng),腫瘤平均體積和平均瘤重小于無(wú)干預(yù)組,腫瘤生長(zhǎng)速度減慢,表明鐵參與肺癌的發(fā)生,促進(jìn)裸鼠成瘤,鐵螯合劑對(duì)動(dòng)物成瘤具有抑制作用。
   全文小結(jié):
   1.肺癌在發(fā)生發(fā)展過(guò)程中可能存在對(duì)鐵的需求增加,導(dǎo)致Fn降低,而對(duì)鐵起轉(zhuǎn)運(yùn)作用的Tf-TfR的表達(dá)增加,IRP2在其中起到調(diào)控作用。
   2.在肺癌細(xì)胞中,IRP2可能通過(guò)蛋白量的改變來(lái)調(diào)節(jié)TfR和Fn的表達(dá),調(diào)

73、控肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。為篩選肺癌治療的靶基因提供理論依據(jù)。
   3.FeCl3促進(jìn)肺癌細(xì)胞A549增殖、抑制凋亡,同時(shí),F(xiàn)n表達(dá)升高,下調(diào)Tf、IRP2、TfR表達(dá);鐵螯合劑DFO則促進(jìn)凋亡、抑制其生長(zhǎng),引起Fn表達(dá)下降,上調(diào)Tf、IRP2、TfR表達(dá)。這一發(fā)現(xiàn)不但解釋了肺癌患者多數(shù)在診斷時(shí)已處于貧血狀態(tài)的原因,同時(shí)也為如何處理患者的貧血狀態(tài)提供依據(jù),再者對(duì)高鐵環(huán)境作業(yè)的防護(hù)具有重要指導(dǎo)價(jià)值。
   4.鐵增強(qiáng)A549細(xì)胞

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