实时荧光定量PCR检测溺死相关浮游生物体系建立及验证

来源 :南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuanzhiboke
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研究背景与目的意义:根据《2020中国卫生健康统计年鉴》数据显示,在2019年,全国大约有4万人死于溺水,溺死已经成为我国人群意外致死的第三大死因,仅次于意外跌落和交通事故。其中0~14岁死亡人数占比56.6%,高居首位。水源较多且基础设施相对缺乏的农村地区发生的溺水事故数量占比更为突出。水中尸体绝大多数属于意外或自杀,另一部分是利用溺死手段他杀或抛尸入水的案件。水中尸体的死因、死亡时间、死亡方式、入水地点、身份认定都是法医必须解决的问题。特别是死因鉴定,如不及时确定,极易导致上访、缠访,引发炒作甚至导致群体事件,如“贵州瓮安事件”等,直接影响社会稳定大局。可见,及时有效地死因鉴定,对案事件定性、侦查破案、事件处置十分关键。然而,在法医实际工作中遇到的中尸体大多数已高度腐败,口鼻部蕈样泡沫、呼吸道异物和水性肺气肿等溺死征象往往缺失,依据尸表检验及尸体解剖难以确定死因。百年以来,水中尸体的死因诊断一直面临巨大挑战。近年来,围绕尸体离子成分检验、虚拟解剖、硅藻形态学检验,异物形态及成分检验、水体中藻和细菌的靶基因检测等均有研究报道。然而,多数方法仅限于实验研究,分类定性不准、易于漏检误判,难以用于案件实践。本研究团队完成的法医硅藻检验关键技术及设备研究,在硅藻的消解提取、富集方法、定性定量等领域取得重大创新,建立的方法已成为我国公共安全行业标准,在全国普遍应用,较好地解决了腐败尸体死因难以诊断的重大难题。但该技术基于形态学检验,需要昂贵的电镜设备,对操作者要求较高,难以在基层实验室或者经济欠发达地区推广。针对这些不足,本研究从实际需求出发,在课题组前期研究基础上,针对于溺死相关的硅藻、蓝藻、绿藻和水生气单胞菌等浮游生物,筛选特异性遗传标记,设计特异性引物,建立了荧光定量PCR技术(qPCR)溺死诊断体系,拥有广阔的应用前景。方法:综合分析已报道的溺死相关浮游生物种类及含量,针对水体中常见的硅藻、蓝藻、绿藻和水生气单胞菌等溺死相关浮游生物,筛选了 4对特异性引物,通过实时荧光定量PCR技术(qPCR)SYBR Green Ⅰ染料标记法检测靶基因,构建了溺死诊断体系。按照SWGDAM标准,对4对引物进行种属特异性、灵敏度、抑制性、动物模型验证以及实际案件样本验证,测试该qPCR溺死诊断体系诊断溺死的准确性与实用性。结果:本文建立的qPCR溺死诊断体系,可特异性扩增12种硅藻、6种蓝藻、8种绿藻以及5种水生气单胞菌,而对6种人体共生菌、8种常见非人源性生物、以及2种人类DNA标准品9947A和9948均无扩增产物,体系内最低可检测到DNA含量为1 pg,检测时间为3h;38只溺死动物及120例实际案件验证,准确率分别达到94.74%和93.33%。结论:建立的qPCR溺死诊断体系具有较高的种属特异性、灵敏度和抗抑制性,检验时间短、灵敏度高、成本低廉、实用性强、易于推广,可在县区基层DNA检验室应用。如与硅藻形态学检验联合用,可提高溺死诊断准确率及证据力。
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