韓 瑋 張嘉川 唐 暉 張 敏 李常蘭 任素萍 焦章平 于 群
1.北京市公安局豐臺分局物證鑒定所,北京 100072;2.北京市公安局法醫(yī)檢驗鑒定中心,北京 100192;3.北京市公安局東城分局物證鑒定所,北京 100036;4.軍事醫(yī)學科學院野戰(zhàn)輸血研究所,北京 100850
尸冷是指機體死亡后,由于組織細胞產(chǎn)熱過程逐漸減弱或停止,當環(huán)境溫度低于體溫時,尸體熱量不斷散失,尸體溫度逐漸下降,并與環(huán)境溫度達到平衡的過程[1]。在一定的溫度范圍內,紅細胞ATP含量與保存時間具有直線相關性,可以作為死亡時間推斷的一種客觀參數(shù)[2]。本研究在體外模擬尸體降溫過程并觀察紅細胞ATP含量的變化特點,以期探討尸體降溫過程對死亡時間推斷的影響。
選取健康捐血者12名,均為來自北京市公安局豐臺分局的志愿者,男、女各6名,無血液疾病或代謝性疾病,年齡25~40歲,嚴格依照無菌操作規(guī)程,2010年3月由執(zhí)業(yè)護士用EDTA真空采血管各采集全血40 mL。
1.2.1 血樣保存 將全血搖勻后,即刻將各個血樣以每份500 μL分裝到EP管中,而后置于可調式恒溫水浴箱保存,初始溫度為37℃,此后每1小時調節(jié)水浴溫度下降1℃,10 h后每1小時調節(jié)水浴溫度下降0.5℃,24 h水浴溫度降至20℃后不再調節(jié),維持恒定。分別在 0、2、4、6、8、10、12、16、20、24、28、32、36、40、44、48 h 取血樣(500 μL 裝 EP 管 1 只)待檢。
1.2.2 血紅蛋白含量測定 將血樣搖勻,然后將EP管放入Sysmex-Poch-100i血液分析儀(SYSMEX公司,日本)樣品槽中,測定血紅蛋白濃度(g/L)并記錄。
1.2.3 紅細胞ATP待檢標本處理 取40 μL血樣加入裝有1000 μL等滲PBS緩沖液的EP管中,搖勻,置于干熱器中100℃加熱10 min,自然冷卻后13 000 r/min離心3 min,取上清液即為ATP待檢標本。
1.2.4 ATP含量測定 采用改良后生物發(fā)光法[3],全部試劑為中國科學院上海植物生理研究所生產(chǎn)。
1.2.5 紅細胞ATP含量計算 紅細胞ATP含量(μmol/gHb)=26×樣本ATP濃度值/血紅蛋白濃度值。
采用SAS 9.2統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析,分別取0~48 h(全程)、0~24 h(降溫段)、24~48 h(恒溫段)3個時間段對紅細胞ATP含量([ATP])和保存時間(PMI)進行線性回歸分析,并進行Pearson相關分析;根據(jù)不同時間段的回歸方程進行殘差(偏離時間)計算并就同一時間點進行成對t檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
從表1、圖1可以看出,紅細胞ATP含量隨保存時間的延長呈下降趨勢。
數(shù)據(jù)經(jīng)SAS 9.2統(tǒng)計軟件的Pearson相關分析方法分析,其線性回歸分析結果見表2。Pearson相關分析顯示,紅細胞ATP含量與保存時間呈負相關(r均為負值),3個時間段(全程、降溫段、恒溫段)相關分析結果顯示,ATP含量與死亡時間的相關性具有統(tǒng)計學意義(P < 0.01),但各時間段決定系數(shù)(r2)差距較大,分別為 0.898、0.940和 0.982。
以各指標原始數(shù)據(jù)分別代入3個方程,計算殘差(估計保存時間與實際保存時間之差),同一時間點上12個殘差絕對值的均值為各時間點推測的平均偏離時間,全程和分段計算平均偏離時間的比較見表3。各時間點上全程計算的平均偏離時間均顯著高于分段計算值(P<0.01),二者總體平均值分別為6.86 h和3.47 h。
表1 紅細胞ATP含量及保存溫度隨保存時間的變化
圖1 紅細胞ATP含量及保存溫度隨保存時間的變化
表2 不同時間段紅細胞ATP含量與保存時間的線性回歸分析
死亡時間(PMI)的推斷,一直以來是法醫(yī)病理學研究的熱點、難點問題。從經(jīng)典的利用尸體現(xiàn)象(如尸冷、尸斑、尸僵、超生反應等)、胃內容物的消化程度、尸食性昆蟲的發(fā)展規(guī)律來推斷,到生物化學、分子生物學、組織化學等方法的應用,早期死亡時間推斷的研究取得了巨大進展[4-8]。尸溫、尸僵等與死亡時間的關系不乏報道[9-13],但是,在諸多研究報道中,均未見對尸體降溫過程中代謝指標變化特點的觀察和報道。
人體內任何物質代謝都要受到酶的影響,由于失去自身調控各種酶功能的能力,使各種酶解反應在尸體所處的環(huán)境溫度下進行[14]。通常酶的作用速度隨溫度升高而加速,一般地說,溫度每升高10℃,反應速度大約增加1倍;但溫度超過一定數(shù)值后,酶受熱變性的因素占優(yōu)勢,反應速度反而隨溫度上升而減緩,形成倒“V”形或倒“U”形曲線;在此曲線頂點所代表的溫度,反應速度最大,稱為酶的最適溫度。從動物組織提取的酶,其最適溫度多在35~40℃之間,因此,隨著尸體溫度的下降,酶的作用速度必然隨之下降。同時,雖然不同環(huán)境、個體因素下尸體降溫速度不同,但大多情況下尸體降溫是一個持續(xù)漸進的過程。因此,任何代謝類指標的變化均會不同程度地受到尸體降溫過程的影響。
表3 全程計算和分段計算平均偏離時間的比較(h)
據(jù)報道,人體的正常體溫,是由體內產(chǎn)熱散熱而保持動態(tài)穩(wěn)定的,一般在37℃左右[15-16];因此,假設受害者死亡時的體溫是37.0℃是完全合理的。尸體降溫過程報道不一,肌肉組織和環(huán)境的溫度對尸體溫度影響很大。在一般情況下,兒童和老年人的尸體冷卻快,青壯年較慢。胖人的尸溫比瘦子的尸溫降低得慢;溫暖室內的尸溫比寒冷室外的尸溫冷得慢;慢性消耗性疾病、大出血、溺死、大面積燒傷死者的尸體冷卻速度快,而猝死、機械性窒息死、一氧化碳中毒死的尸體冷卻速度就要慢些;同時,尸體體溫的變化與體溫與室溫的溫差成正比;較平均的說法是尸體的溫度大約每小時會下降1℃。筆者向資深法醫(yī)病理學專家請教,獲知春秋季室內環(huán)境下,較為平均的水平是尸體前10 h約1 h下降1℃,10 h后1 h約下降0.5℃,至尸溫平衡總計約經(jīng)過24 h。筆者據(jù)此設計了模擬降溫方案。
結果表1、圖1均顯示降溫段紅細胞ATP下降速度明顯高于恒溫段,表2中降溫段回歸方程斜率(0.068)遠高于恒溫段(0.019)佐證了這一事實。表2還顯示,全程或分段統(tǒng)計紅細胞ATP含量變化均具有與死亡時間直線相關性,且相關性具有統(tǒng)計學意義,但全程計算的決定系數(shù)(r2)低于分段(降溫段和恒溫段)計算下的r2值,說明全程回歸方程的參考價值亦低于分段計算的回歸方程。表3顯示,全程計算的平均偏離時間顯著高于分段計算的平均偏離時間,進一步說明尸體降溫過程對死亡時間推斷有明顯影響,應將尸體降溫過程作為一個獨立的階段進行研究。王成祥等[17]報道,研制出腦溫死亡時間測定儀,可對進一步研究尸體降溫過程提供幫助。
本研究通過模擬尸體降溫過程觀測紅細胞ATP含量的變化趨勢,證實尸體降溫過程對死亡時間推斷有明顯影響,說明在利用紅細胞ATP含量(亦包括其它多種代謝性指標)這一參數(shù)推斷PMI時,應注重掌握尸體降溫過程中代謝指標的變化特點,并分別根據(jù)降溫段(尸冷過程)和恒溫段(尸溫與環(huán)境溫度平衡)的變化特點進行推斷。同時,本文中模擬尸體降溫過程僅是較平均化的一種模型,由于尸體降溫過程的影響因素很多,因此不同環(huán)境和個體因素下尸體降溫過程必定是形式多樣的,而這正是進一步實驗應關注的。
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