早期死亡時間推斷研究進(jìn)展

陶麗，馬劍龍，陳龍

（復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院法醫(yī)學(xué)系，上海 200032）

·綜述·

早期死亡時間推斷研究進(jìn)展

陶麗，馬劍龍，陳龍

（復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院法醫(yī)學(xué)系，上海 200032）

死亡時間推斷在判斷案件的性質(zhì)、劃定偵查范圍及鎖定嫌疑人等方面至關(guān)重要，一直是法醫(yī)病理學(xué)工作的重點和難點。早期死亡時間，即指死后24h以內(nèi)，由于距離案發(fā)時間更短，對其準(zhǔn)確推斷能促進(jìn)案件的成功偵破，具有重要的法醫(yī)學(xué)意義。近年來，國內(nèi)外法醫(yī)學(xué)者運(yùn)用一系列新方法和新技術(shù)對早期死亡時間推斷進(jìn)行了大量研究。本文對體液生物化學(xué)、超生反應(yīng)、代謝組學(xué)、影像學(xué)、遺傳物質(zhì)降解規(guī)律等方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為早期死亡時間推斷的研究和應(yīng)用提供新的思路。

法醫(yī)病理學(xué)；早期死亡時間；綜述；生物化學(xué)；超生反應(yīng)；代謝組學(xué)；分子生物學(xué)

死亡時間（postmortem interval，PMI）是指死后經(jīng)歷時間，即發(fā)現(xiàn)、檢查尸體時距死亡發(fā)生時的時間間隔。PMI的跨度大，可以是幾分鐘、幾小時，也可以是幾天、幾十天、數(shù)月甚至數(shù)百年。由于對不同時間跨度PMI推斷的原理和方法不同，死亡時間一般又分為早期PMI和晚期PMI。早期PMI一般是指死后24h以內(nèi)，尸體尚未出現(xiàn)明顯腐敗現(xiàn)象的時期。其重點在于尸體沒有腐敗征象，范圍并不完全局限在1d以內(nèi)，大多數(shù)情況是指3d以內(nèi)。早期PMI階段，由于距離案發(fā)時間短，案件相關(guān)人員的記憶比較清晰，案件存在的證據(jù)和線索更多，是案件偵破的黃金時間，對于PMI的確定更容易促成案件的成功偵破，因此早期PMI推斷更具有法醫(yī)學(xué)意義。由于尸體變化是一個自然過程，受到諸多外源性因素（溫度、濕度、微生物活動[1]等）和內(nèi)源性因素（年齡、性別、死前生理狀態(tài)等）的影響，使傳統(tǒng)地運(yùn)用早期尸體現(xiàn)象（尸溫、尸斑、尸僵等）、胃內(nèi)容物消化程度、角膜混濁度等推斷早期PMI方法[2]的精確度受到嚴(yán)重影響，因此，尋求新的、更精確的PMI推斷方法一直是法醫(yī)學(xué)的努力方向。本文綜述了近年來推斷早期PMI的新技術(shù)和新方法，以期為早期PMI推斷的研究和應(yīng)用提供新的思路。

1 體液生物化學(xué)

近年來，運(yùn)用尸體體液（如血清、腦脊液、心包液、玻璃體液）中化學(xué)成分的變化水平推斷PMI得到了長足發(fā)展[3-4]。由于玻璃體特殊的解剖位置及結(jié)構(gòu)特征，使玻璃體液得以在短時間內(nèi)不易受到外界環(huán)境的污染及影響，研究玻璃體液中物質(zhì)成分與PMI之間的關(guān)系，成為推斷PMI的熱點。

運(yùn)用尸體玻璃體液中鉀離子濃度（[K+]）推斷PMI已經(jīng)被廣泛報道。1986年，王順和等[5]發(fā)現(xiàn)死亡6h以內(nèi)，[K+]趨于穩(wěn)定，隨PMI延長，[K+]呈線性上升，平均每小時上升0.198mmol/L。2014年，Siddamsetty等[6]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中的電解質(zhì)水平之間沒有明顯相關(guān)關(guān)系，且死后[K+]與早期PMI明顯正相關(guān)。而Zilg等[7]發(fā)現(xiàn)死后[K+]隨PMI呈非線性曲線型升高，并對可能影響[K+]變化的因素進(jìn)行了評估，發(fā)現(xiàn)死者的年齡和環(huán)境溫度都會不同程度地影響上升的速率。這項研究為運(yùn)用[K+]推斷PMI提供了一個更明確的研究方向，在數(shù)學(xué)方程中考慮愈多影響[K+]的因素，推斷PMI愈加準(zhǔn)確。

其次，研究玻璃體液中其他成分推斷早期PMI的可行性也得到確認(rèn)。Rognum等[8]發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度對于玻璃體液中次黃嘌呤（hypoxanthine，Hx）有較大影響，通過檢測不同環(huán)境溫度組下的Hx水平，構(gòu)建溫度、Hx濃度與早期PMI的多元回歸方程，推斷早期PMI更精確，并且即使在微量的玻璃體液中也能測到Hx成分。因此，結(jié)合環(huán)境溫度用Hx濃度推斷早期PMI更加簡單、快速、準(zhǔn)確。

2 超生反應(yīng)

超生反應(yīng)是指在死后早期，一些細(xì)胞或器官不會立即死去，這些細(xì)胞或器官對于外界刺激仍會做出反應(yīng)[9-10]。

2011年，Poposka等[11]通過電刺激尸體眼輪匝肌和口輪匝肌，記錄各時間段肌肉收縮的廣度和深度，發(fā)現(xiàn)肌肉收縮的程度與早期PMI顯著負(fù)相關(guān)；同時，采用鹽酸腎上腺素作用于虹膜，觀察虹膜反應(yīng)，分析發(fā)現(xiàn)死后12 h內(nèi)，運(yùn)用肌肉的電化學(xué)興奮性推斷早期PMI有一定的價值。2012年，Romanelli等[12]用相差顯微鏡觀察死后4～6 h（T1）、10～12 h（T2）、＞16 h（T3）三個時間段鼻黏膜細(xì)胞的纖毛擺動頻率（ciliary beat frequency，CBF），統(tǒng)計分析得到T1的CBF明顯高于T2、T3，纖毛的能動性與早期PMI呈顯著負(fù)相關(guān)，開創(chuàng)了運(yùn)用鼻黏膜細(xì)胞纖毛能動性推斷早期PMI的先河，提供了一個新的思路。2016年，Larpkrajang等[13]將毛果蕓香堿滴眼液作用于100例尸體的左眼，10min后用游標(biāo)卡尺測量瞳孔直徑的變化，據(jù)此建立了瞳孔與早期PMI之間的回歸方程：PMI=8.310-3.702×δD± 0.735。即使死后15h，瞳孔對于滴眼液不再有反應(yīng)，但瞳孔的變化與早期PMI之間有相關(guān)性，用此種方法推斷早期PMI仍有一定的可行性。由此可見，超生反應(yīng)推斷早期PMI相對比較精確，值得進(jìn)一步研究，以克服個體差異大、推斷時間窗有限的缺點。

3 代謝組學(xué)

隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，基于氣相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）法以及核磁共振譜分析平臺的快速發(fā)展，利用代謝組學(xué)推斷PMI成為國內(nèi)外學(xué)者研究的新方向[14-15]。

2010年，Huang等[16]用高效液相色譜（HPLC）法檢測不同死亡原因Wistar鼠死亡早期腓腸肌的ATP、ADP、AMP水平，并構(gòu)建一元一次回歸方程，研究發(fā)現(xiàn)，ATP水平與早期PMI顯著負(fù)相關(guān)。2015年，Sato等[17]在實驗條件下用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（GC-MS/MS）法檢測SD大鼠血漿中70個內(nèi)源性代謝分子，并構(gòu)建了偏最小二乘法回歸模型，該技術(shù)能在同一條件下一次性檢測多種代謝分子，避免不同條件下的實驗誤差，可以對大鼠早期PMI進(jìn)行精確推斷。

2016年，Kaszynski等[18]利用C57BL/6J小鼠開展低分子量代謝物推斷PMI的研究，運(yùn)用GC-MS法對小鼠死后早期血清的175個和肌肉的163個代謝分子進(jìn)行了半定量研究，并對代謝物的分子量與早期PMI進(jìn)行非線性最小二乘法曲線擬合，最終分別在血清和肌肉的這些指標(biāo)中找到了17和14個最好的早期PMI標(biāo)志物。但這些分子標(biāo)志物在人體中是否也有類似的規(guī)律，有待進(jìn)一步研究。

上述運(yùn)用代謝組學(xué)推斷PMI的方法目前僅局限于動物實驗研究，是否適用于人體還有待進(jìn)一步驗證。

4 影像學(xué)

計算機(jī)斷層掃描技術(shù)在檢測外傷（骨骼、肌肉損傷）、腦出血、腦梗死方面非常靈敏、直觀，也逐漸成為PMI推斷研究的熱點[19-20]。

2005年，肖堅等[21]基于虛擬尸檢技術(shù)，在不破壞尸體完整性的前提下，獲取尸體相關(guān)的數(shù)字化信息，推斷PMI。31P磁共振波譜學(xué)（magnetic resonance spectroscopy，MRS）是一種既定的檢查靜息和運(yùn)動骨骼肌的影像學(xué)方法。Schmidt等[22]通過用31P MRS在死后4.5～24h每隔1h掃描尸體的大收肌，分析發(fā)現(xiàn)體內(nèi)、外光譜差異顯著，并且α-ATP/Pi值與早期PMI呈指數(shù)相關(guān)關(guān)系（r2=0.92，P＜0.001），但同時也發(fā)現(xiàn)死后10h無法檢測到PCR代謝物。31P MRS有望成為推斷早期PMI的新影像學(xué)方法。

2016年，Hasegawa等[23]每隔1h順序掃描死于心肌缺血的已知死亡時間（24h以內(nèi)）的3例側(cè)腦室樣本，發(fā)現(xiàn)側(cè)腦室的體積與早期PMI之間有穩(wěn)定的、線性的負(fù)相關(guān)關(guān)系，并建立了一元一次方程。該技術(shù)快速、無創(chuàng)、重復(fù)性好，但瀕死期復(fù)蘇、大量內(nèi)出血、梗死、腦脊液漏、死后腦自溶以及細(xì)胞滲透腫脹等因素都可能影響經(jīng)皮微波凝固療法（percutaneous microwave coagulation therapy，PMCT）掃描結(jié)果，目前尚無法將其應(yīng)用到實際法醫(yī)學(xué)檢案中。

5 遺傳物質(zhì)降解規(guī)律

隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，小分子遺傳物質(zhì)（DNA[24-25]和RNA[26]）由于受體外因素影響小，檢測方便、高效，其降解與PMI呈一定規(guī)律性，已經(jīng)成為國內(nèi)外法醫(yī)學(xué)者研究的重點。

2014年，Li等[27]用實時熒光定量技術(shù)檢測SD大鼠死后心肌組織中的18S rRNA表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)其Ct值與PMI（死后7d內(nèi)）之間呈拋物線關(guān)系。2015年，Ma等[28]基于R軟件構(gòu)建了以β-actin作為變化指標(biāo)的多溫度組推斷PMI的動物數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行驗證時發(fā)現(xiàn)，該模型在溫度越高、PMI越長的條件下越精確。2016年，Lech等[29]每隔2h檢測尸體血樣中21個mRNA分子的表達(dá)變化，發(fā)現(xiàn)HSPA1B、MKNK2、PER3這三個分子在死后36h內(nèi)的表達(dá)與晝夜周期有顯著的相關(guān)性，為推斷早期PMI提供了新的思路。但在不同的犯罪現(xiàn)場，環(huán)境溫度、濕度及附著物等都會影響血跡mRNA的表達(dá)，該項指標(biāo)有待進(jìn)一步驗證。同年，Poór等[30]通過用2100生物分析儀（美國Agilent公司）及實時熒光定量分析尸體牙髓的RNA完整度，發(fā)現(xiàn)RNA完整度與PMI有顯著的相關(guān)性，此方法有望成為推斷PMI的新方法。

6 其他方法

2013年，Metcalf等[31]發(fā)現(xiàn)小鼠腹腔、頭部皮膚、軀干皮膚、周圍土壤的微生物群落變化可以用來推斷PMI。2016年，Metcalf等[32]從氮守恒及能量循環(huán)的角度進(jìn)一步研究了土壤的類型（沙漠、草地、森林）對于尸體微生物群落交替的影響，發(fā)現(xiàn)土壤的類型是促進(jìn)微生物群落生物鐘性變化的主要因素，進(jìn)而可以通過微生物群落變化推斷PMI。然而該方法和利用昆蟲的形態(tài)變化[33]推斷PMI類似，時間跨度大，且各地昆蟲發(fā)育規(guī)律不盡相同，推斷PMI誤差極大，明顯制約其實際應(yīng)用。同年，F(xiàn)oditsch等[34]通過蛋白印記技術(shù)發(fā)現(xiàn)，骨骼肌蛋白分子較穩(wěn)定，可作為推斷PMI的標(biāo)記分子，但目前為止沒有推斷PMI的可行性方法，這仍有待進(jìn)一步研究。

7 展望

綜上所述，雖然基于不同的死后改變及不同的研究方法推斷早期PMI已經(jīng)有大量的文獻(xiàn)報道，但是，通過動物實驗以及在實驗條件下建立的數(shù)學(xué)模型實用性較差。如何擴(kuò)大早期PMI推斷時間窗，盡量多地增加影響方程的參數(shù)，優(yōu)化回歸方程，找到一個穩(wěn)定、敏感，并與早期PMI密切相關(guān)的指標(biāo)，更準(zhǔn)確地推斷早期PMI成為法醫(yī)學(xué)研究者今后工作的重點與難點。

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Research Progress on Estimation of Early Postmortem Interval

TAO Li,MA Jian-long,CHEN Long
（Department of Forensic Medicine,School of Basic Medical Sciences,Fudan University,Shanghai 200032, China）

Estimation of postmortem interval（PMI）is very important for judging the nature of cases, restricting the scope of investigation and suspect,which is always the emphasis and difficulty for forensic pathology.Early postmortem interval is the time between 0 and 24 hours after death.Due to the shorter time after the case occurred,precisely estimating early postmortem interval can help solve crimes, which has important significance in forensic medicine.In recent years,series of advanced methods and technologies are used to estimate the early PMI by the internal and overseas scholars who work in the forensic area.This paper reviews the research progress on fluids biochemistry,supravital reactions, metabolomics,imageology and the degradation rule of genetic material to provide a new idea to the study and application for estimation of early PMI.

forensic pathology;early postmortem interval;review;biochemistry;supravital reaction; metabolomics;molecular biology

DF795.1

A

10.3969/j.issn.1004-5619.2016.06.013

1004-5619（2016）06-0444-04

2016-05-30）

（本文編輯：鄒冬華）

國家自然科學(xué)基金資助項目（81373242、81172896、81671863）

陶麗（1991—），女，碩士研究生，主要從事法醫(yī)病理學(xué)研究；E-mail：15211010069@fudan.edu.cn

陳龍，男，博士，主任法醫(yī)師，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事法醫(yī)病理學(xué)及法醫(yī)臨床學(xué)研究；E-mail：chenlong@ shmu.edu.cn