大鼠死后骨骼肌电导率变化机制研究

来源 :河南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengliming33645
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死亡时间(PMI)是指从死亡发生到法医工作者对尸体进行检验时所经过的时间间隔。在法医病理学中,PMI推断一直是亟待解决的问题之一,精准的PMI推断对案件的侦破具有极其重要的意义。鉴于“转化法医学”概念的提出,其他研究领域的新技术、新方法应用于法医学上,是我们未来解决法医疑难案件的一个重要手段。电导率(EC)是指电解质溶液中所含离子的导电能力,其导电能力的大小是溶液中多种小分子物质共同作用的结果。随着机体的死亡,在各种水解酶和腐败菌的作用下,组织蛋白质会发生不同程度的降解,产生一系列的小分子物质。由于肉制品变质的过程与尸体的腐败过程类似,所以我们可以借助食品科学中已经研究成熟的指标EC来用于法医学上关于PMI的推断。通过课题组前期研究发现,大鼠骨骼肌的EC值随PMI呈逐渐上涨的趋势,并且两指标具有良好的时间相关性,所以我们有理由相信EC可以作为推断PMI的备选指标。故本实验重点通过对蛋白质腐败降解产生的系列生物胺物质的含量进行测定,并分析生物胺类物质含量的变化与EC、PMI之间的关系,为联合多数据、多指标进行PMI推断,为更深层次的研究EC随PMI的变化规律提供新的方法。
  目的:
  1.研究大鼠死后不同时间段脑组织浸渍液EC值的变化及同期9种相关生化指标(尿酸、尿素氮、无机磷、肌酐、钾离子、钠离子、氯离子、钙离子、镁离子)的含量变化规律,并对组织EC值、9种生化指标的含量以及PMI之间的关系进行分析,初步探究脑组织随PMI的延长,导致EC增大的机制。
  2.研究大鼠死后骨骼肌组织的EC值变化及筛选同期蛋白质降解产生的5种生物胺(尸胺、组胺、腐胺、亚精胺、精胺)的含量在不同时间段的变化规律,并分析肌肉组织EC值、5种生物胺的含量变化以及PMI之间的关系,在课题组前期研究的基础上,更深层次的研究肌肉组织随着PMI的延长导致EC变化的内在机制。
  3.对早期不同时间段大鼠肝温、肝脏组织及pH值等3个指标随PMI的变化值进行测定、分析,以期精确各指标的适用范围,并提高早期PMI推断的准确性,为多指标、多数据联合应用推断早期PMI提供理论依据。
  方法:
  1.健康SD大鼠经颈椎脱位的方法处死后,将尸体放置于25℃的恒温密闭室内,分别在各时间段(0、1、2、3、4、5、6、7d)提取大鼠全脑组织,并用电子天平准确称取脑组织若干,将样本放入容器中进行充分剪碎、研磨,去离子水倒入研钵中将二者混合,制成浓度为0.1g/ml的匀浆浸渍液,待浸渍液稳定后,用滤膜过滤置于容器内,测定脑组织浸渍液EC值及相关化学物质的含量随PMI的变化,并分析化学物质的含量变化与EC、PMI三者之间的关系。
  2.健康SD大鼠经颈椎脱位的方法处死,将尸体放置于25℃的恒温密闭室内,在不同时间点(0、1、2、3、4、5、6、7d)提取大鼠的后肢肌肉组织,并用电子天平准确称量肌肉组织若干,将肌肉组织放入容器中进行充分剪碎、研磨,将去离子水倒入研钵中将二者混合,制成浓度为0.1g/ml的匀浆浸渍液,测定肌肉组织EC值及同期生物胺的含量,并重点分析EC值、生物胺的含量变化与PMI之间的相关性。
  3.健康SD大鼠经颈椎脱位的方法处死,保存于21℃的环境中,分别于死后(0、0.5、1、2、4、6、8、12、16、24h)几个时间点测量每组大鼠肝脏温度并随即提取、准确称量肝脏样本,放入研钵中与去离子水充分混合配置成浓度为0.1g/ml的浸渍液,测定其EC值、pH值,分析大鼠死后早期随着PMI的延长,肝温、EC及pH值等指标的变化规律。
  结果:
  1.大鼠死后的7d内,其脑组织浸渍液的EC值与PMI具有一定的时间相关性,随PMI的延长逐渐呈增大的趋势;二者之间的回归方程为:y=48.22x2+14.31x+1181.46(R2=0.96,P<0.05)。本实验筛选了9种生化指标进行分析,其中尿素氮、尿酸、无机磷这3种指标的含量变化与PMI具有较好的相关性(R2为0.95~0.99);对各指标随PMI变化的回归分析结果如下:y=1.04x12+1.68x1+13.16(R2=0.97,P<0.05)y=0.24x22_0.04x2+0.59(R2=0.99,P<0.05)y=0.05x32_0.01x3+2.39(R2=0.95,P<0.05)其中x1为尿酸、x2为尿素氮、x3为无机磷。
  并且3种指标与EC的变化趋势基本趋于一致(R2为0.97~0.99),而其余6种指标(肌酐、钾离子、钙离子、钠离子、镁离子、氯离子)随PMI的变化在大
  鼠死后7d内不明显,变化基本无统计学意义(P>0.05);其中EC与尿素氮、尿酸、无机磷的回归分析结果为:y=0.02x1-15.54(R2=0.97)y=0.005x2-5.71(R2=0.99)y=4.98x3+1.15(R2=0.97)其中x1为尿酸、x2为尿素氮、x3为无机磷。
  2.大鼠死后7d内,骨骼肌浸渍液EC值随着PMI的延长呈现出较为规律的上升趋势,浸渍液EC值与PMI具有较好的时间相关性,EC与PMI的线性回归方程为:Y=35.80x2+112.74x+1134.2(R2=0.96,P<0.05);本实验选取了5种生物胺进行测定并分析,其中骨骼肌组织浸渍液中尸胺、腐胺、组胺的含量与PMI具有较好的时间相关性,随着PMI的延长而呈逐渐增大的趋势,并且3种生物胺的含量变化与EC随PMI的变化规律一致(R2为0.97~0.98);而浸渍液中精胺、亚精胺在7d内随PMI的变化不明显(P>0.05);尸胺、腐胺、组胺3种生物胺与PMI的线性回归方程分别为:Y(尸胺)=12.99x2+30.34x+656.4(R2=0.97,P<0.05);Y(腐胺)=3.22x2+60.36x+213.63(R2=0.98,P<0.05);Y(组胺)=7.23x2+42.15x+710.4(R2=0.91,P<0.05)。大鼠骨骼肌组织EC与尸胺、腐胺、组胺的一次方程拟合度较好,其一次方程分别为:Y=0.33x1+272.69(R2=0.95);Y=0.22x2+4.11(R2=0.97);Y=0.25x3+441.32(R2=0.90)。其中x1为尸胺,x2为腐胺,x3组胺。
  3.大鼠死后24h内,肝温随早期PMI的延长呈阶段性变化,其中0~4h内迅速下降,而4~24h基本处于平稳,趋于环境温度;肝脏组织EC的测定值随早期PMI也呈现出不同的变化规律,在开始的4h内变化不明显,在4~24h随着PMI的延长其EC值快速增大,EC在该时间段与PMI具有较好的相关性;肝脏组织pH值随PMI呈下降趋势,该时间段与PMI相关性均较好。肝脏EC与pH值的变化均与本课题组前期研究相吻合。肝温、EC、pH值与早期PMI的回归方程分别为:y=1.03x2-6.67x+34.92(R2肝温=0.96,P<0.05);y=1.04x2+1.68x+13.16(R2EC=0.97,P<0.05);y=0.0009x2-0.05x+6.83(R2pH=0.90,P<0.05)。
  结论:
  1.大鼠死后脑组织浸渍液EC值随PMI的延长呈逐渐增大的趋势,二者具有较好的时间相关性,与课题组前期所得出的结论相符;我们对浸渍液中9种相关生化指标(尿素氮、尿酸、无机磷、钾离子、氯离子、钙离子、钠离子、镁离子、肌酐)的含量进行测定,发现尿素氮、尿酸、无机磷的含量随PMI的延长逐渐增多,而浸渍液中钾离子、氯离子、钙离子、钠离子、镁离子、肌酐等指标随PMI的变化不显著,无统计学意义;且尿素氮、尿酸、无机磷3个指标的含量随PMI的变化规律与EC一致,此结果初步明确了EC变化的分子机制。
  2.大鼠死后骨骼肌组织EC值随PMI的延长而逐渐增大,二者具有较好的时间相关性。我们通过对大鼠死后不同时间骨骼肌浸渍液中5种生物胺(尸胺、腐胺、组胺、精胺、亚精胺)的含量进行了测定,浸渍液中尸胺、腐胺、组胺等生物胺的含量逐渐增大,与PMI具有较好的相关性,并且3种生物胺随PMI的增长规律与同期EC增长规律一致;而浸渍液中精胺、亚精胺的含量随PMI的变化不明显,在相同时间段内的变化无统计学意义。由此提示,蛋白质腐败降解产生的含氮类小分子物质如尸胺、腐胺、组胺等的增加是导致EC增大的主要因素,揭示了蛋白质分解产物影响EC测定值的内在变化机制。由于本实验选取动物作为研究对象,可能在某些地方有存在差异,因此收集人体资料和数据进行验证将是我们下一步探究EC变化机制的侧重点,旨在为实际案件中的PMI推断提供更加稳固的数据支持。
  3.肝温、肝脏EC及pH值3个指标在大鼠死后早期随着PMI的延长,呈现出不同的变化规律,死后0~4h,肝温随PMI的延长而逐渐下降,与PMI的相关性较好,同期EC值随PMI的延长变化则不明显;死后4h~24h,肝温下降幅度不明显,而同期EC值与PMI的相关性较好,随PMI的延长开始快速增加,与课题组前期所得结论相吻合;在大鼠死后24h内,pH值均随PMI的延长而逐渐呈下降趋势;3种指标的检测方法快捷、简便,适用于早期PMI的推断,通过3种方法联用,可弥补各指标在早期PMI推断方面的不足,有助于特定时间段指标的优化以及进一步精确早期PMI的推断。
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