玻璃體液在法醫(yī)學(xué)死亡時(shí)間推斷及其檢測分析技術(shù)中的研究

趙洪乾，吳 岳

(青海大學(xué)醫(yī)學(xué)院)

近年來，運(yùn)用玻璃體液中化學(xué)成分變化推斷死亡時(shí)間(Postmortem interval，PMI)受到了重視。因玻璃體液存在位置相對(duì)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(diǎn)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(duì)其認(rèn)識(shí)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(jìn)行綜述。

1 玻璃體液與PMI推斷

玻璃體液位于眼球內(nèi)部，受眼眶保護(hù)，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(duì)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(jī)鹽離子)、物理特性(吸光度、消光度)等方面開展。

1.1 玻璃體液內(nèi)次黃嘌呤與PMI推斷

次黃嘌呤(Hx)形成機(jī)制與機(jī)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(huì)增加，是玻璃體液中被認(rèn)為推斷PMI的一項(xiàng)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(shí)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(shí)，發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度對(duì)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(gè)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(duì)死后玻璃體液相關(guān)物質(zhì)濃度影響較大。

因此，Hx對(duì)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(shí)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。

1.2 玻璃體液內(nèi)肌酐、氨、尿素氮、葡萄糖與PMI推斷

Swain等[10]對(duì)從已知死亡時(shí)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(huì)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(huì)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(shí)，犬亡后48 h內(nèi)玻璃體液內(nèi)的肌酐和尿素氮含量會(huì)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(huì)迅速下降，在死后24 h左右時(shí)為零，且與PMI之間具有很好的相關(guān)性。但同時(shí)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(duì)檢測結(jié)果的影響顯著，尤其是溫度的影響。

1.3 玻璃體液內(nèi)無機(jī)鹽離子與PMI推斷

玻璃體液內(nèi)包括許多無機(jī)鹽離子，尸體的無機(jī)鹽離子濃度成規(guī)律性變化，可推斷PMI。

龔志強(qiáng)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(shí)間延長而升高，濃度變化與時(shí)間呈正相關(guān)，且呈強(qiáng)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(duì)上升的速率有不同程度的影響。這個(gè)發(fā)現(xiàn)為使用K+推斷PMI提供了一個(gè)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(jìn)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(gè)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(huì)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)。

1.4 玻璃體液中酶類與PMI推斷

當(dāng)機(jī)體遭受機(jī)械性損傷、化學(xué)性損傷時(shí)，體內(nèi)不同組織細(xì)胞的酶含量和活性均會(huì)隨之發(fā)生相應(yīng)的變化[21]。根據(jù)這一特點(diǎn)，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(shí)間點(diǎn)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(shí)間內(nèi)這兩種酶的活性會(huì)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(shí)用價(jià)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。

1.5 玻璃體液的物理特性與PMI推斷

龔志強(qiáng)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(huì)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。

2 玻璃體液檢測分析技術(shù)

2.1 納米傳感器技術(shù)

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(qiáng)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(jìn)行操作因而具有靈敏度高、成本低、功耗小等特點(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)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(jìn)一步研究確認(rèn)。

2.2 毛細(xì)管電泳技術(shù)

采用毛細(xì)管電泳技術(shù)無需對(duì)樣本進(jìn)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(jìn)一步通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)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(jìn)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(jī)離子成分。

毛細(xì)管電泳法具有可靠、快捷、簡便的優(yōu)點(diǎn)，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。

2.3 液相色譜技術(shù)

液相色譜法是以液體作為流動(dòng)相，然后以混合物內(nèi)不同組分之間親和力的差異，進(jìn)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(dòng)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(diǎn)。

LENDOIRO等[32]使用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)玻璃體液內(nèi)Hx進(jìn)行了測定，發(fā)現(xiàn)能準(zhǔn)確對(duì)其進(jìn)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(duì)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(duì)玻璃體液中K+濃度進(jìn)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(qiáng)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。

2.4 全自動(dòng)生化分析技術(shù)

MIHAILOVIC等[34]應(yīng)用全自動(dòng)生化分析系統(tǒng)中的酶催化法檢驗(yàn)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(duì)家兔死后不同時(shí)間玻璃體液內(nèi)K+濃度進(jìn)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(dòng)生化分析儀能通過內(nèi)置多種檢測技術(shù)對(duì)多種物質(zhì)實(shí)行自動(dòng)化檢測，但不適用于特殊物質(zhì)研究。若能進(jìn)一步確定多個(gè)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。

3 展望

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(gè)或者多個(gè)較為穩(wěn)定的觀測指標(biāo)，綜合考慮個(gè)體自身因素和環(huán)境外部因素的影響，研究建立多個(gè)指標(biāo)為自變量的多項(xiàng)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)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(shí)。應(yīng)用玻璃體液成分檢測推斷PMI具有良好的應(yīng)用前景。