メタボリックシンドロームの病態生理:その発症機序と加齢との本質的関連性に関する理論的考察

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作成日: 2025年06月16日

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メタボリックシンドロームがなぜ起きるのか理論的に説明して欲しい。特に年齢との相関について詳しく知りたい。

メタボリックシンドロームの病態生理:その発症機序と加齢との本質的関連性に関する理論的考察

序論:症候群の定義とその臨床的意義

メタボリックシンドロームは、単一の疾患ではなく、アテローム性動脈硬化性心血管疾患および2型糖尿病のリスクを著しく増大させる、相互に関連した代謝異常の集合体である 1。その根底にある病理は、単純な肥満よりもはるかに複雑であり、一連の生理学的機能不全から生じる 4。この症候群の構成要素である高血圧、高血糖、脂質異常症は、それぞれが独立した問題として存在するわけではない。むしろ、これらは主に特定の内臓脂肪組織の蓄積によって引き起こされる下流の結果であるという概念が、本稿の基礎となる 1。日本における診断では、この内臓脂肪の蓄積が必須の出発点とされている 5。

本報告書は、メタボリックシンドロームの理論的基盤を解体し、内臓脂肪の細胞・分子レベルの機能不全から、インスリン抵抗性という全身性の状態に至るまでを詳述する。そして、本稿の大部分を、利用者の主要な問いである「自然な加齢プロセスが、いかにして、そしてなぜ、この病理学的カスケード全体の強力かつ多面的な促進因子として作用するのか」という点の詳細な検討に充てる。

表1:日本におけるメタボリックシンドロームの診断基準

本報告書の理論的議論を臨床的現実に結びつけるため、まず日本における診断基準を明確に定義する。これにより、病態生理学的機序と測定可能な臨床マーカーとの関連性が明確になる。

診断項目 基準値  
必須項目    
内臓脂肪蓄積(ウエスト周囲径) 男性 ≥85 cm 女性 ≥90 cm (内臓脂肪面積 男女とも ≥100 cm$^2$ に相当) 5  
選択項目(上記に加え、以下のうち2項目以上)    
脂質異常症 高トリグリセリド血症 ≥150 mg/dL かつ/または 低HDLコレステロール血症 <40 mg/dL 8  
高血圧 収縮期血圧 ≥130 mmHg かつ/または 拡張期血圧 ≥85 mmHg 8  
高血糖 空腹時血糖値 ≥110 mg/dL 8  
注釈 ・高血圧、脂質異常症、高血糖に対する薬剤治療を受けている場合は、それぞれの項目に含める 6。 ・特定保健指導の基準値は、メタボリックシンドロームの診断基準とは一部異なる(例:保健指導の血糖基準は空腹時 ≥100 mg/dL、HbA1c ≥5.2)8。

第1章 疾患のエンジン:炎症誘発性内分泌器官としての内臓脂肪組織

脂肪が単なる不活性なエネルギー貯蔵庫であるという古い概念は、現代の生理学では否定されている。特に内臓の周囲に蓄積する内臓脂肪組織は、極めて活発で強力な内分泌器官として機能する 11。過剰なエネルギー摂取により、内臓脂肪細胞(アディポサイト)がエネルギーを蓄えきれずに肥大化すると、その分泌プロファイルは劇的かつ病的な変化を遂げる 12。この変化こそが、メタボリックシンドローム発症の起点となる。

アディポサイトカインの分泌異常

このメカニズムの核心は、脂肪細胞から分泌される生理活性物質「アディポサイトカイン」の調節不全にある 12。健康な状態では、脂肪細胞は身体を保護する物質と、必要に応じて代謝を調節する物質をバランス良く分泌している。しかし、内臓脂肪が過剰に蓄積し、脂肪細胞が肥大化すると、このバランスが崩壊する。

「善玉」アディポサイトカインの減少

内臓脂肪が増加するにつれて、保護的な役割を持つ「善玉」アディポサイトカインであるアディポネクチンの分泌が著しく低下する 11。アディポネクチンは通常、インスリンの感受性を高め、脂肪の燃焼を促進し、抗炎症作用および抗動脈硬化作用を通じて血管を保護する重要な役割を担っている 11。その分泌低下は、代謝における重要な防御層を失うことを意味し、インスリン抵抗性や動脈硬化の進行を許す土壌を作り出す。

「悪玉」アディポサイトカインの急増

同時に、肥大化し炎症を起こした内臓脂肪細胞は、有害な「悪玉」アディポサイトカインを過剰に産生・分泌し始める 12。これらの物質は、全身の代謝系に直接的なダメージを与える。

表2:主要アディポサイトカインとその代謝機能

以下の表は、内臓脂肪の機能不全によって分泌が変動する主要なアディポサイトカインをまとめたものである。この表は、単一の組織(機能不全に陥った内臓脂肪)が、いかにしてメタボリックシンドロームの多様な臨床像(高血糖、高血圧、血栓形成傾向)を同時に引き起こすかを明確に示している。

アディポサイトカイン 分類 調節 主要な代謝効果
アディポネクチン 保護的(善玉) 正常な脂肪細胞から分泌。 内臓脂肪の増加に伴い減少 11 インスリン感受性の改善、抗炎症作用、抗動脈硬化作用、脂肪燃焼促進 11
TNF-α 病原性(悪玉) 肥大・炎症した内臓脂肪細胞から分泌。 内臓脂肪の増加に伴い増加 15 インスリン抵抗性の誘導、全身性炎症の促進 15
PAI-1 病原性(悪玉) 肥大・炎症した内臓脂肪細胞から分泌。 内臓脂肪の増加に伴い増加 12 血栓溶解を抑制し、血栓形成を促進 11
アンジオテンシノーゲン 病原性(悪玉) 肥大・炎症した内臓脂肪細胞から分泌。 内臓脂肪の増加に伴い増加 15 血管を収縮させ、血圧を上昇させる 11
レプチン 保護的(善玉) 正常な脂肪細胞から分泌。 (肥満では抵抗性が生じる) 食欲抑制、エネルギー消費促進 12

この分子レベルの解析は、メタボリックシンドロームの各構成要素が単なる偶然の併発ではないことを明らかにしている。高血圧、高血糖、血栓リスクの増大は、機能不全に陥った内臓脂肪という共通の「エンジン」から生じる、直接的かつ予測可能な生化学的帰結なのである。例えば、内臓脂肪の蓄積がアンジオテンシノーゲンの分泌を介して高血圧を直接引き起こし、TNF-αの分泌を介してインスリン抵抗性と高血糖を直接引き起こすという、明確な因果関係がここに示されている。これは、「肥満は高血圧と関連がある」という相関関係のレベルを超え、「なぜ」そうなるのかという理論的な説明を提供するものである。

第2章 インスリン抵抗性:統一的なメカニズムのハブ

インスリン抵抗性とは、筋肉、肝臓、脂肪組織といった標的細胞が、血糖値を下げるホルモンであるインスリンに対して適切に反応しなくなる状態を指す 18。前章で述べたように、内臓脂肪から分泌されるTNF-αや遊離脂肪酸などが、このインスリン抵抗性を引き起こす主要な原因である。インスリンが正常量、あるいはそれ以上分泌されていても、ブドウ糖が細胞内に効率的に取り込まれず、結果として血液中の糖濃度(血糖値)が上昇する 19。このインスリン抵抗性こそが、メタボリックシンドロームの多様な病態を結びつける、中心的なハブとして機能する。

病態生理学的カスケード

インスリン抵抗性が確立されると、体内では一連の代償反応とそれに伴う病的なカスケードが進行する。

膵臓の代償反応と高インスリン血症

インスリン抵抗性によって血糖値が上昇し始めると、体はこれを正常化しようと試みる。膵臓のβ細胞は、抵抗性を克服するためにインスリンの分泌量を劇的に増加させる 21。この結果、血中のインスリン濃度が慢性的に高い状態、すなわち「高インスリン血症」が生じる 21。この代償期においては、高インスリンの力によって血糖値が正常範囲に保たれることが多く、数年間は糖尿病と診断されないこともある。しかし、この高インスリン血症は決して無害な状態ではない。

高インスリン血症による副次的損害

慢性的に高いインスリン濃度は、血糖コントロール以外の全身のシステムに悪影響を及ぼし、メタボリックシンドロームの他の構成要素を直接的に駆動する。

このメカニズムは、インスリン抵抗性が単なる糖代謝異常にとどまらないことを示している。むしろ、インスリン抵抗性に対する体の「代償反応」である高インスリン血症そのものが、高血圧と脂質異常症という2つの主要なリスク因子を能動的に作り出す病原体として機能するのである。この視点は、なぜ血糖値が正常な段階(糖尿病予備群)でも、すでに高血圧や脂質異常が認められるのかを理論的に説明する。それは、体が血糖値を正常に保つために過剰なインスリンを分泌しており、その過剰なインスリンが他の臓器にダメージを与え始めているからに他ならない。

悪循環の形成と糖尿病への移行

インスリン抵抗性と高インスリン血症は、自己増殖的な悪循環を形成する。慢性的にインスリンにさらされることで、細胞のインスリン受容体はさらに感受性を失い(ダウンレギュレーション)、インスリン抵抗性を一層悪化させる 21。この悪循環は、内臓脂肪から放出される遊離脂肪酸によっても増幅される。遊離脂肪酸はインスリンシグナル伝達を阻害し、抵抗性をさらに助長する 12。

この過酷な状況下で、膵臓のβ細胞は長年にわたりインスリンを過剰に産生し続けるが、やがて疲弊し、機能が低下していく。最終的には、増大したインスリン抵抗性を克服するのに十分な量のインスリンを分泌できなくなる。この時点で血糖コントロールは破綻し、血糖値が持続的に上昇し、インスリン抵抗性の状態から顕性の2型糖尿病へと移行するのである 18。

第3章 加齢の多面的影響:深掘り

本章では、利用者の核心的な問いに直接的に答えるため、加齢がいかにしてメタボリックシンドロームの全身的な促進因子として機能するかを、3つの相互に関連する経路を通じて詳細に探求する。

3.1 身体の衰え:加齢に伴う身体組成と基礎代謝の変化

基礎代謝率(BMR)の低下

加齢とともに、安静時の基礎的なエネルギー消費量である基礎代謝率(BMR)は低下する 26。これは、同じカロリーを摂取してもエネルギーが消費されにくく、脂肪として蓄積されやすい状態、すなわち「正のエネルギーバランス」に陥りやすい体質になることを意味する。

サルコペニア:筋肉の喪失

BMR低下の最大の原因は、加齢に伴う骨格筋の量と機能の進行性の減少、すなわち「サルコペニア」である 26。筋肉は体内で最もエネルギーを消費する組織の一つであり、その喪失はエネルギー消費の低下に直結する。

サルコペニアの代謝的帰結

サルコペニアは、単に体力が低下するだけでなく、深刻な代謝的影響をもたらす。

サルコペニア肥満:高リスク表現型

高齢者に見られる特に危険な状態が、筋肉量が少なく(サルコペニア)、脂肪量が多い(肥満)という「サルコペニア肥満」である 33。高齢者では、体重(BMI)が正常範囲内であっても、筋肉が極端に少なく、体脂肪率、特に内臓脂肪の割合が非常に高い場合がある 35。この状態は、肥満単独やサルコペニア単独よりも、代謝性疾患や死亡のリスクが著しく高いことが報告されている 33。

このサルコペニアと脂肪蓄積の関係は、一方通行ではない。むしろ、両者は互いを加速させ合う、自己増殖的な悪循環を形成する。まず、加齢によってサルコペニアが進行すると、BMRが低下し、糖の処理能力も落ちるため、内臓脂肪が蓄積しやすくなる 26。次に、蓄積して機能不全に陥った内臓脂肪は、TNF-αなどの炎症性サイトカインを分泌する。これらの炎症性サイトカインは、筋肉の分解を直接促進し、サルコペニアの進行をさらに加速させることが知られている 31。つまり、「筋肉の減少が脂肪の増加を招き、その増えた脂肪がさらなる筋肉の減少を引き起こす」という破滅的なフィードバックループが形成されるのである。このメカニズムは、加齢に伴ってメタボリックヘルスが急速に悪化する理由を、「単に代謝が落ちるから」という単純な説明以上に、深く理論的に説明するものである。

3.2 内分泌系の衰え:ソマトポーズ、メノポーズ、アンドロポーズ

加齢は、代謝を制御するホルモンシステムの劇的な変化を引き起こし、これがメタボリックシンドロームのリスクを増大させる。

成長ホルモン(GH)軸(ソマトポーズ)

成長ホルモン(GH)およびその作用を媒介するIGF-1の分泌は、加齢とともに著しく低下する 36。この現象は「ソマトポーズ」と呼ばれる。GHは、筋肉量を維持し、脂肪の分解(脂肪燃焼)を促進する上で極めて重要な役割を果たしている 36。したがって、GHの分泌低下は、前述のサルコペニアと内臓脂肪蓄積の両方を直接的に助長する。

女性ホルモン(メノポーズ)

女性における閉経(メノポーズ)に伴うエストロゲンの急激な低下は、代謝における重大な転換点である 38。エストロゲンは脂肪の分布を制御する作用を持ち、その欠乏は、脂肪の蓄積場所を比較的無害な皮下脂肪(臀部や大腿部)から、代謝的に危険な腹部の内臓脂肪へと再分配させる引き金となる 25。これは、閉経後の女性においてメタボリックシンドロームの有病率が劇的に増加する理由を明確に説明する。

男性ホルモン(アンドロポーズ)

男性では、テストステロンが加齢とともに緩やかに低下する(アンドロポーズ)。このテストステロンの低下は、筋肉量の減少と内臓脂肪の増加と強く関連しており、インスリン感受性の悪化に寄与する 38。

表3:加齢がメタボリックリスクに及ぼす多面的影響

以下の表は、加齢に伴う様々な生理学的変化が、いかにしてメタボリックシンドロームのリスクへと収束していくかを統合的に示している。

加齢に伴う変化 根本的機序 メタボリックシンドロームへの寄与
サルコペニア 代謝的に活発な組織の喪失 血糖処理能力の低下、インスリン抵抗性の促進 31
基礎代謝率(BMR)の低下 筋肉量減少と臓器代謝率の低下 正のエネルギーバランスを助長し、脂肪蓄積を促進 26
ソマトポーズ(GH低下) 脂肪分解および筋タンパク質合成の刺激減少 内臓脂肪蓄積とサルコペニアを促進 36
メノポーズ(エストロゲン低下) 脂肪の再分配(皮下脂肪→内臓脂肪) 内臓脂肪の直接的増加、保護的な代謝効果の喪失 25
アンドロポーズ(テストステロン低下) 筋肉量減少と内臓脂肪増加 インスリン感受性の悪化、内臓脂肪蓄積 38

第4章 素因と生活習慣の相互作用:遺伝と環境

メタボリックシンドロームの発症は、加齢という避けられない生物学的プロセスだけでなく、個人の遺伝的素因と生涯にわたる生活習慣との複雑な相互作用によって決定される。

遺伝的青写真

個人は白紙の状態で生まれてくるわけではない。遺伝的要因は、基礎代謝率、内臓脂肪の蓄積しやすさ、インスリン受容体の感受性、さらには膵臓β細胞の代償能力の程度にまで影響を与える 20。特に、飢饉の時代に生存に有利であった遺伝子(倹約遺伝子)が、食料が豊富な現代環境では逆に肥満や糖尿病のリスクを高めるという「スリフティ遺伝子仮説」は、遺伝的背景の重要性を示唆している 25。

生活習慣の累積的影響

生涯にわたる生活習慣は、加齢プロセスと遺伝的素因の上に積み重なり、発症の引き金として作用する。

これらの生活習慣要因は、単なる足し算でリスクを増加させるのではない。むしろ、これらは脆弱化した高齢者の身体という土台の上で作用する際に、その悪影響が何倍にも増幅される「リスク乗数」として機能する。例えば、25歳と65歳の両者が同じように睡眠不足を経験したと仮定する。25歳の場合、ホルモンバランスの乱れによる過剰なカロリー摂取は、高いBMRと豊富な筋肉量によって比較的容易に緩衝されるかもしれない。しかし、65歳の場合、同じカロリーの過剰摂取が、すでに低下しているBMR、減少した筋肉量、悪化したインスリン感受性、そして脂肪蓄積を促すホルモン環境という、病態発現の準備が整った身体に降りかかる。結果として、同じ生活習慣上のストレスが、はるかに深刻で破壊的な結末をもたらすのである。加齢は体の「ハードウェア」を変化させ、生活習慣という「ソフトウェア」の悪影響に対して極めて脆弱にする。これが、若年期には問題とならなかった生活習慣が、老年期に急激な健康悪化を引き起こす理由である 50。

第5章 臨床的進行と高齢者における留意点

メタボリックシンドロームの自然史

メタボリックシンドロームの臨床像は、生涯を通じて進行する。データは、臨床所見が現れる順序に一定の傾向があることを示唆しており、これは本稿で解説した病態生理モデルと完全に一致する 50。

多くの場合、プロセスは若年成人期から中年期にかけて、まず腹囲の増大とBMIの上昇から始まる 50。これは内臓脂肪蓄積という最初のステップに対応する。続いて、

脂質異常(特に高中性脂肪)と高尿酸血症が現れる。これは、内臓脂肪の機能不全と高インスリン血症の直接的な結果である。その後、血管への負担が蓄積し、高血圧が発症する。そして最終的に、長年のインスリン過剰分泌による膵臓の疲弊が限界に達すると、高血糖が顕在化し、糖尿病へと至る 50。

アテローム性動脈硬化と臨床イベントへの道

慢性的な炎症、高血圧、脂質異常、高血糖という4つの要因は、動脈の内壁を覆う内皮細胞を絶え間なく傷害し、アテローム性動脈硬化プラークの形成を促進する。これが、メタボリックシンドロームの最終的な臨床的帰結である心筋梗塞、脳卒中、末梢動脈疾患へと至る共通の最終経路である 3。リスクは、併存する代謝異常の数が増えるにつれて指数関数的に増大することが示されている 50。

高齢者医療における重要な注意点:代謝管理からフレイル予防へ

中年期においてメタボリックシンドローム対策が最重要課題である一方、後期高齢者においては、臨床的な優先順位が劇的に変化しうる 35。

過剰な管理の危険性

フレイル(虚弱)な高齢者において、体重やBMIを積極的に低下させようとする試みは、逆効果となりうる。減量のためのカロリー制限は、低栄養状態を悪化させ、サルコペニアを加速させる可能性がある 35。これは筋力低下、転倒リスクの増大、そして最終的には自立した生活の喪失につながる 53。

目標の再設定

したがって、高齢者医療における臨床的焦点は、理想的な代謝数値の達成から、筋量、身体機能、そして生活の質の維持へと移行しなければならない。これは、たとえいくつかの代謝異常が存在したとしても、十分なタンパク質の摂取とレジスタンス運動を奨励することを意味する場合がある 35。

このことは、「健康」の定義とメタボリックシンドロームに対する医療介入の目標が、静的なものではなく、患者の年齢と全体的な生理学的状態に根本的に依存することを示している。50歳の患者にとって最大の脅威は将来の心筋梗塞であり、目標は積極的なリスク因子管理である。一方、同じ代謝プロファイルを持つ85歳のフレイルな患者にとって最大の脅威は転倒による骨折であり、目標は筋力の維持となる。この年齢に応じた治療哲学の転換を理解することは、単なる理論的演習ではなく、安全で効果的な臨床管理を行うための実践的な必須事項なのである。

結論:生涯にわたるプロセスの統合

本報告書は、メタボリックシンドロームが、内臓脂肪組織の内分泌機能不全によって開始され、インスリン抵抗性という統一的なメカニズムを通じて伝播する、複雑な病態生理学的状態であることを明らかにした。その上で、本稿の核心的な結論として、加齢が単なる受動的な背景ではなく、積極的かつ多系統的な促進因子であることを強調する。

加齢は、プログラムされたホルモン動態の変化(ソマトポーズ、メノポーズ、アンドロポーズ)、避けられない身体組成の変化(サルコペニア)、そして生涯にわたる環境および生活習慣の累積的影響を通じて、身体の代謝的レジリエンス(回復力・抵抗力)を根本的に変容させる。これにより、この現代の疫病のリスクは増幅され、その進行は加速されるのである。メタボリックシンドロームを真に理解するためには、その発症機序と、人生の各段階でその機序を修飾し、増悪させる「時間」という要因との、切っても切れない関係性を認識することが不可欠である。

引用文献

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  38. 内分泌系への加齢の影響 - 12. ホルモンと代謝の病気 - MSDマニュアル家庭版, 6月 16, 2025にアクセス、 https://www.msdmanuals.com/ja-jp/home/12-%E3%83%9B%E3%83%AB%E3%83%A2%E3%83%B3%E3%81%A8%E4%BB%A3%E8%AC%9D%E3%81%AE%E7%97%85%E6%B0%97/%E5%86%85%E5%88%86%E6%B3%8C%E7%B3%BB%E3%81%AE%E7%94%9F%E7%89%A9%E5%AD%A6/%E5%86%85%E5%88%86%E6%B3%8C%E7%B3%BB%E3%81%B8%E3%81%AE%E5%8A%A0%E9%BD%A2%E3%81%AE%E5%BD%B1%E9%9F%BF
  39. 若々しさを保つ秘訣!老化とホルモンの関係性とは HELiCO(ヘリコ) - あしたがちょっと健康に, 6月 16, 2025にアクセス、 https://helico.life/monthly/240708hormone-aging/
  40. 脳機能、美容、スポーツパフォーマンス向上に期待 コリン補給剤 α-GPC 健康食品 原料 - 日油, 6月 16, 2025にアクセス、 https://www.nof.co.jp/contents/business/food/special/alpha-gpc/con02.html
  41. 内分泌系の老化 健康長寿ネット - 公益財団法人 長寿科学振興財団, 6月 16, 2025にアクセス、 https://www.tyojyu.or.jp/net/kenkou-tyoju/rouka/naibunpitsu-rouka.html
  42. 1 肥満の状況:国民健康・栄養調査/国際比較, 6月 16, 2025にアクセス、 https://www.jasso.or.jp/data/magazine/pdf/medicareguide2022_08.pdf
  43. 遺伝子と体型:遺伝が与える影響を探る - ヒロクリニック, 6月 16, 2025にアクセス、 https://www.hiro-clinic.or.jp/gene/latest-technology/%E9%81%BA%E4%BC%9D%E5%AD%90%E3%81%A8%E4%BD%93%E5%9E%8B%EF%BC%9A%E9%81%BA%E4%BC%9D%E3%81%8C%E4%B8%8E%E3%81%88%E3%82%8B%E5%BD%B1%E9%9F%BF%E3%82%92%E6%8E%A2%E3%82%8B/
  44. メタボリックシンドローム|疾患別治療・リハビリテーション, 6月 16, 2025にアクセス、 https://www.rakuwa.or.jp/clinic/marutareha/reha_shikkan/metabo.html
  45. 高齢者の肥満が増えている?肥満の特徴やリスク、予防方法についても解説 - ヤマシタ すぐきた, 6月 16, 2025にアクセス、 https://www.ycota.jp/point/86026
  46. 高齢期の食事はメタボ対策から フレイル対策への切り替えを, 6月 16, 2025にアクセス、 https://www.komenet.jp/samit/pdf/2019_02.pdf
  47. 高齢期に必要な生活習慣病管理 健康長寿ネット, 6月 16, 2025にアクセス、 https://www.tyojyu.or.jp/net/topics/tokushu/koreiki-seikatsushukambyo-kanri/koreiki-seikatsushuukanbyoukanri.html
  48. 生活習慣病と睡眠の関係は?メカニズムから対策まで解説! - メディカル・ケア・サービス, 6月 16, 2025にアクセス、 https://www.mcsg.co.jp/kentatsu/health-care/19406
  49. メタボリックシンドローム(内臓脂肪症候群) – 代謝疾患 - 神戸きしだクリニック, 6月 16, 2025にアクセス、 https://kobe-kishida-clinic.com/metabolism/metabolic-disorder/metabolic-syndrome/
  50. メタボリックシンドロームの理解と対策 - 厚生労働省, 6月 16, 2025にアクセス、 https://kouseikyoku.mhlw.go.jp/chugokushikoku/sendan/documents/01.pdf
  51. 27. 糖尿病と高血圧 糖尿病セミナー, 6月 16, 2025にアクセス、 https://dm-net.co.jp/seminar/27_/index_2.php
  52. 60 歳を超えてからの生活 - 高岡駅南クリニック, 6月 16, 2025にアクセス、 https://www.ekinan-clinic.com/publication/868
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