趙洪乾,吳 岳
(青海大學(xué)醫(yī)學(xué)院)
近年來,運用玻璃體液中化學(xué)成分變化推斷死亡時間(Postmortem interval,PMI)受到了重視。因玻璃體液存在位置相對封閉,受環(huán)境等因素影響較小而成為法醫(yī)學(xué)推斷PMI研究的熱點并日益受到學(xué)界關(guān)注。由于玻璃體液內(nèi)含多種物質(zhì),檢測技術(shù)與方法較多,對其認(rèn)識各異。本文主要就玻璃體液在法醫(yī)學(xué)PMI推斷及其檢測分析技術(shù)中的研究進行綜述。
玻璃體液位于眼球內(nèi)部,受眼眶保護,與血液、腦脊液等體液相比,不易受影響[1]。玻璃體液受外界影響很小,很少受到污染、腐敗的影響,發(fā)生化學(xué)變化也比其他體液慢,各種成分變化相對穩(wěn)定[2],是推斷PMI較理想的人體檢材[3-5]。
當(dāng)前,玻璃體液用于推斷PMI研究主要通過組成成分(較多的有次黃嘌呤、氨、酶類、尿素氮、葡萄糖、肌酐、無機鹽離子)、物理特性(吸光度、消光度)等方面開展。
次黃嘌呤(Hx)形成機制與機體缺氧有關(guān),是由一磷酸腺苷的低氧降解而形成的,在生命過程停止后也會增加,是玻璃體液中被認(rèn)為推斷PMI的一項重要參數(shù)。
Rognum等[6]用高效液相色譜法檢測了87例已知死亡時間的尸體(無特別注明的均為人類尸體)玻璃體液中Hx濃度,發(fā)現(xiàn)Hx濃度隨PMI的延長呈線性升高,并且呈顯著正相關(guān)。與玻璃體液中K+濃度變化相比較,Hx濃度檢測更加適用于生前無缺氧情況的尸體,死后24 h內(nèi)的PMI推斷結(jié)果更為可靠。同時,發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度對于玻璃體液內(nèi)的Hx濃度有較大的影響,通過檢測處于不同環(huán)境溫度下的Hx水平,構(gòu)建出溫度、Hx濃度與早期PMI之間的多元回歸方程,其推斷早期PMI更加精確;而且即使在微量的玻璃體液內(nèi)也能檢測到Hx成分。因此, Hx推斷早期PMI更加精確、快速、簡便[7]。
Munoz等[8]基于不同死亡方式下玻璃體液中K+、Hx和尿素濃度變化建立了兩個不同的回歸方程式軟件,該軟件推斷的PMI比以往的線性回歸方程式結(jié)果更為準(zhǔn)確。
耿文靜等[9]將大出血死亡的豬的眼分別置于環(huán)境溫度為13 ℃~17 ℃、濕度為45%~55%的環(huán)境(避光)及環(huán)境溫度為13 ℃~17 ℃的雙蒸水中(浸沒),分別模擬人死后位于較為干燥的空氣中以及死后拋尸入水的情境,結(jié)果顯示環(huán)境濕度或水分對死后玻璃體液相關(guān)物質(zhì)濃度影響較大。
因此,Hx對于PMI的檢測有較大的局限性。通常用于生前無缺氧狀態(tài)的尸體,并且死亡時間不超過24 h。但同樣條件下,Hx的檢測更精確、快速,常用于多種情況下的PMI推斷。
Swain等[10]對從已知死亡時間的100具尸體上收集到的玻璃體液和腦脊液行肌酐、葡萄糖、尿素和K+、Ca2+、Na+分析,發(fā)現(xiàn)在玻璃體液及腦脊液內(nèi)Na+、K+和葡萄糖的濃度與PMI之間有顯著相關(guān)性。
Oever[11]發(fā)現(xiàn)猝死者玻璃體液內(nèi)氨值會隨著PMI的延長而呈現(xiàn)規(guī)律性升高,死亡原因和環(huán)境溫度會影響氨值變化。
Schoning等[12]在不同的環(huán)境溫度下玻璃體液內(nèi)的生化成分改變與PMI之間的關(guān)系研究中發(fā)現(xiàn),當(dāng)環(huán)境溫度在4 ℃以下時,犬亡后48 h內(nèi)玻璃體液內(nèi)的肌酐和尿素氮含量會隨PMI的延長而緩慢上升,但其在較高溫度下的穩(wěn)定性較差。
陶濤等[13]發(fā)現(xiàn),玻璃體液內(nèi)葡萄糖濃度在死后會迅速下降,在死后24 h左右時為零,且與PMI之間具有很好的相關(guān)性。但同時需要注意,血糖高低受死者生前血糖狀況影響。
上述指標(biāo)與PMI有較好的相關(guān)性,但也可以看出,環(huán)境對檢測結(jié)果的影響顯著,尤其是溫度的影響。
玻璃體液內(nèi)包括許多無機鹽離子,尸體的無機鹽離子濃度成規(guī)律性變化,可推斷PMI。
龔志強等[14]應(yīng)用電感耦合等離子質(zhì)譜(ICP-MS)技術(shù),系統(tǒng)地研究了家兔死后96 h內(nèi)眼玻璃體液中21種元素含量變化與PMI的相關(guān)性,得出K+、P3+、Mg2+、Ba2+和Sr2+與PMI之間存在正相關(guān)性,Al3+、Sb3+、Zn2+和Ni3+與PMI之間的相關(guān)性較弱。
Siddamsetty等[15]測定了210例死者的玻璃體液中K+、Na+、Ca2+、Cl-濃度,發(fā)現(xiàn)在半干旱的環(huán)境中,死者的年齡、性別、死亡原因與玻璃體液內(nèi)的這些離子濃度沒有明顯的相關(guān)關(guān)系,只有K+與早期PMI呈明顯正相關(guān)。
Chandrakanth等[16]測定了114例死者玻璃體液內(nèi)K+、Na+、Cl-濃度,發(fā)現(xiàn)這些離子濃度在男女之間和雙眼之間沒有明顯的差異,且與PMI不相關(guān)。
猶念等[17]測定了死者玻璃體液樣本中K+、Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、P2+的離子濃度,發(fā)現(xiàn)K+濃度隨時間延長而升高,濃度變化與時間呈正相關(guān),且呈強相關(guān)性;Na+、Cl-、P2+、Ca2+、Mg2+的離子濃度與PMI變化關(guān)系不明顯。
Zilg等[18]發(fā)現(xiàn)死后玻璃體內(nèi)K+隨PMI變化呈非線性曲線型升高;死者年齡與環(huán)境溫度對上升的速率有不同程度的影響。這個發(fā)現(xiàn)為使用K+推斷PMI提供了一個較為明確的研究方向,在數(shù)學(xué)方程式中考慮越多K+的影響因素,PMI的推斷越精確。
楊明真等[19]應(yīng)用生化免疫分析儀檢測玻璃體液中K+、Mg2+的濃度,并應(yīng)用混合效應(yīng)模型進行分析擬合,發(fā)現(xiàn)外界環(huán)境溫度具有較大的影響作用,各溫度組K+、Mg2+濃度隨PMI延長均呈上升趨勢,但各個溫度下的變化趨勢明顯不同,低溫組變化平緩,高溫組變化劇烈,說明不考慮外界環(huán)境溫度的影響,結(jié)果會存在相當(dāng)大的誤差。
李艷紅等[20]利用電感耦合等離子質(zhì)譜技術(shù)分析20例交通事故尸體發(fā)現(xiàn),死后16 h內(nèi)的尸體玻璃體液中K+、Ba2+濃度與PMI具有相關(guān)性,可作為早期PMI推斷的參考指標(biāo)。
當(dāng)機體遭受機械性損傷、化學(xué)性損傷時,體內(nèi)不同組織細(xì)胞的酶含量和活性均會隨之發(fā)生相應(yīng)的變化[21]。根據(jù)這一特點,近些年來,采用酶學(xué)和免疫組織化學(xué)方法推斷PMI的研究也比較多[22]。
李興彪等[23]檢測家兔急性胰腺炎模型死后不同時間點玻璃體液內(nèi)淀粉酶(AMS)濃度的變化情況,發(fā)現(xiàn)其72 h內(nèi)淀粉酶(AMS)濃度和PMI之間存在相關(guān)性。
王偉平等[24]用光度法檢測不同溫度下家兔死后54 h內(nèi)玻璃體液內(nèi)谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)與膽堿酯酶(CHE)活性的變化情況發(fā)現(xiàn),在一定時間內(nèi)這兩種酶的活性會保持在一定水平,然后迅速下降,與PMI呈明顯負(fù)相關(guān)。
劉承泉等[25]發(fā)現(xiàn),玻璃體液中羥丁酸脫氫酶(HBDH)、乳酸脫氫酶(LDH)的活性與PMI之間存在明顯的負(fù)相關(guān)性。
上述研究結(jié)果顯示,從玻璃體液內(nèi)篩選有實用價值的酶檢測指標(biāo)并推導(dǎo)出相關(guān)數(shù)學(xué)模型,是法醫(yī)工作者今后努力的方向。
龔志強等[26]發(fā)現(xiàn),家兔死亡后0~72 h內(nèi)眼玻璃體液消光度與PMI之間呈線性正相關(guān),可用于早期PMI的推斷。
周睿卿等[27]首次將電導(dǎo)分析法應(yīng)用在法醫(yī)學(xué)PMI的推斷中發(fā)現(xiàn),在20 ℃和30 ℃下家兔死后玻璃體液電導(dǎo)率會隨著PMI的延長呈持續(xù)性升高,電導(dǎo)率變化與PMI存在明顯正相關(guān)性。
Prieto Bonete等[28]發(fā)現(xiàn),兔子晶狀體在死后24、48、72、96 h期間的球度及吸光度的變化與PMI存在一定線性關(guān)系。
上述研究結(jié)果顯示,簡單的物理變化檢測,也可以找出與PMI的相關(guān)性。
納米傳感器技術(shù)充分利用了納米材料的反應(yīng)活性、導(dǎo)電性、韌性、超強可塑性、超順磁性等特有性質(zhì),可以在原子和分子尺度上進行操作因而具有靈敏度高、成本低、功耗小等特點,被廣泛應(yīng)用在生物、醫(yī)療等領(lǐng)域。
ANSARI等[29]利用合成的特定銀量子點與胱氨酸氫鍵連接產(chǎn)生特異的構(gòu)象改變,根據(jù)其優(yōu)良的光學(xué)性能構(gòu)建出基于銀量子點的傳感體系,并聯(lián)合紫外光譜,用于玻璃體液中胱氨酸的檢測,發(fā)現(xiàn)在死亡后96 h內(nèi)玻璃體液中胱氨酸濃度與PMI有良好的線性關(guān)系。
新興的納米傳感技術(shù)在法醫(yī)學(xué)中玻璃體液成分檢測的應(yīng)用,相較于傳統(tǒng)檢測方法具有較大的優(yōu)勢,但其重復(fù)性與穩(wěn)定性仍需進一步研究確認(rèn)。
采用毛細(xì)管電泳技術(shù)無需對樣本進行預(yù)處理,且只需要極少量的玻璃體液樣本量[30]。
BOCAZ-BENEVENTI等[31]進一步通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對用經(jīng)毛細(xì)管電泳法檢測得到的人玻璃體液離子濃度進行擬合,證明了毛細(xì)管電泳法同樣可用于快速檢測細(xì)胞外液中的無機離子成分。
毛細(xì)管電泳法具有可靠、快捷、簡便的優(yōu)點,可增加檢測數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性。此法可用于復(fù)雜樣本的檢測,與傳統(tǒng)火焰光度法、離子選擇法等相比,不僅能用于檢測玻璃體液內(nèi)K+濃度,而且可以檢測血氨以及Ba2+、Na+等濃度。
液相色譜法是以液體作為流動相,然后以混合物內(nèi)不同組分之間親和力的差異,進行分離及分析的方法。而高效液相色譜法是用高壓液體作為流動相的一種比較特殊的液相色譜法,具有分離效能高、選擇性好、靈敏度高、分析速度快、色譜柱可反復(fù)使用、適用范圍較廣的特點。
LENDOIRO等[32]使用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法對玻璃體液內(nèi)Hx進行了測定,發(fā)現(xiàn)能準(zhǔn)確對其進行定量分析,并發(fā)現(xiàn)受血液污染的玻璃體液中可定性檢測尿酸。由此提出,可憑借液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法對尿酸定性檢測來判斷所測玻璃體液是否被污染。
周斌等[33]采用自主研發(fā)的低壓離子色譜儀對玻璃體液中K+濃度進行檢測,發(fā)現(xiàn)玻璃體液內(nèi)K+色譜峰與濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線呈強相關(guān)性。經(jīng)低壓離子色譜儀分析得到的玻璃體液內(nèi)K+濃度可靠、精確。
MIHAILOVIC等[34]應(yīng)用全自動生化分析系統(tǒng)中的酶催化法檢驗發(fā)現(xiàn),玻璃體液中乳酸與PMI具有良好的線性相關(guān)性,認(rèn)為可以通過玻璃體液中乳酸的含量較為精確地推斷PMI。
霍菁菁[35]通過對家兔死后不同時間玻璃體液內(nèi)K+濃度進行測定發(fā)現(xiàn),其與PMI呈明顯線性關(guān)系。并比較不同溫度下K+濃度與PMI的關(guān)系,認(rèn)為溫度越高,離子濃度上升速率越快。
全自動生化分析儀能通過內(nèi)置多種檢測技術(shù)對多種物質(zhì)實行自動化檢測,但不適用于特殊物質(zhì)研究。若能進一步確定多個常規(guī)參數(shù)并聯(lián)合使用,有望成為推斷PMI的高效、簡便、可行的方法。
玻璃體液由于受左右眼取材、取材方法、死亡原因、死亡方式、環(huán)境溫度等諸多因素干擾,不同學(xué)者得到的PMI推斷公式不相同。所以,未來應(yīng)注重選擇一個或者多個較為穩(wěn)定的觀測指標(biāo),綜合考慮個體自身因素和環(huán)境外部因素的影響,研究建立多個指標(biāo)為自變量的多項式回歸方程,來提高利用玻璃體液推斷PMI的準(zhǔn)確性。在大量后期動物實驗研究的基礎(chǔ)上,進行大樣本人類尸體研究,使玻璃體液推斷PMI的方法更加趨近于客觀真實。應(yīng)用玻璃體液成分檢測推斷PMI具有良好的應(yīng)用前景。
中國高原醫(yī)學(xué)與生物學(xué)雜志2018年3期