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摘 要:国内外许多学者的研究已充分表明,机体死亡后,各器官组织细胞核DNA含量随死亡时间延长而下降,测定DNA含量将是精确、客观推断死亡时间的新方法。综述了组织细胞DNA含量与死亡时间相关性研究的进展。
关键词:组织细胞;DNA含量;死亡时间
中图分类号:R89 文献标识码:A 文章编号:1673-2197(2007)10-037-02
推测死亡时间一直是法医学研究的重点内容。目前对于早期死亡时间(PMI),可以根据尸体现象和简单仪器进行大体判断,但这种判断存在着较大的误差。如果能找到一个灵敏的指标用以判断死亡时间,得出的结论会更准确而且具有说服力。许多学者为此分别对血液、玻璃体液内电解质成分变化、死后DNA含量改变等做了大量研究,并且找到了上述物质随死后时间延长而发生变化的规律性,为死亡时间的推断积累了丰富的资料。其中,组织细胞DNA含量与死亡时间相关性的研究越来越引起了人们的重视。机体死亡后,由于DNA内切酶的不断激活,DNA含量会随死亡时间的延长而不断下降,而且在一定时间范围内其下降速度会呈现特有的规律性,掌握了这个规律性,无疑会对准确判断死亡时间带来莫大的方便。随着单细胞凝胶电泳(SCGE)、显微分光光度计定量测定、共聚焦显微镜慧星图像摄取、计算机图像分析、流式细胞仪(FCM)等技术的日趋成熟和广泛应用,为准确测定死后不同时间DNA的不同含量值提供了条件,也使通过测定DNA含量来推断死亡时间成为可能。近十余年来,国内外学者对此进行了广泛而深入的研究,并取得了一定的成果。
1998年,Henssge等[1]对小鼠死后白细胞DNA含量的变化进行了组织化学定量研究,他们用显微分光光度计定量测定小鼠死后不同时间白细胞DNA含量的变化情况,发现小鼠死后白细胞DNA含量随死亡时间的延长而不断下降,而且其下降的幅度呈现出一定的规律性,于是他们断定,测定DNA含量变化可以用来作为判断机体死亡时间的一个可靠指标。随后,Johnson等[2]用SCGE检测小鼠死后心肌细胞核DNA的降解,得出了同样的结论。2005年,Ostling等[3]应用FCM检测小鼠死后肝细胞核DNA含量的变化。他们将100只小鼠用重力打击的方法处死,在死后的即时和4、6、9、12、24、36、48、72小时9个时间段定时切取小鼠肝组织,分别测定各时间点的DNA含量,结果显示,小鼠肝细胞核DNA含量随死亡时间延长呈现一定的下降梯度,并且发现,在小鼠死亡的早期(36小时内),肝细胞核DNA含量呈快速下降状态,较后阶段其下降速度渐趋于缓慢。他们通过反复验证,最后给出了小鼠死后肝细胞核DNA含量变化的回归方程。
Vendrely[4]对大鼠肝、脑细胞核DNA含量死后变化进行了图像分析,结果也显示死亡时间与DNA含量变化有明显的关系。2003年,Muela等[5]对大鼠死后肝细胞核DNA含量的变化进行了研究,他们也用显微分光光度计作为测定工具,定量测定不同温度下(10℃、20℃、30℃)大鼠死后不同时间肝细胞核DNA的平均含量,发现10℃、20℃、30℃下大鼠死后肝细胞核DNA含量与死亡时间呈负线性关系,且随温度升高,DNA含量的下降速度明显加快。Schweiger[6]用SCGE检测大鼠死后肝细胞核DNA的降解,在大鼠死后30小时内,每隔3小时取肝组织进行SCGE,用共聚焦显微镜摄取慧星图像,应用慧星图像分析软件进行图像分析,结果显示,大鼠死后的肝细胞在电泳图像上出现明显的慧星形拖尾,其尾长、尾矩在一定时间范围内(0~8小时)随死亡时间的延长而渐次增大,二者均与死亡时间呈一定的相关回归关系。因此得出,SCGE可应用于早期死亡时间的推断。刘良[7]等也对大鼠肾细胞核DNA含量与死亡时间的关系进行了研究,他们应用计算机图像分析技术,测定了15只大鼠在死后48小时内不同时间点大鼠肾细胞核DNA的面积、等效直径、异形指数、平均光度、密度变化数和平均灰度等7项参数的变化值。笔者用相同的方法,对大鼠脑细胞核DNA含量与死亡时间关系也作了图像分析。结果显示,在大鼠死亡的相对早期(48小时内),其肾、脑细胞核DNA降解速率与PMI具有一定相关性。得出结论,应用计算机图像分析技术测量机体死后DNA含量变化,将会成为精确、客观推断死亡时间的新方法。随后,其他学者对死后大鼠的心肌、骨骼肌、坐骨神经雪旺氏细胞等组织也进行了DNA含量与死亡时间关系的研究,均得出了相同的结论。
Munoz等[8]用荧光法测定兔死后组织中DNA含量的变化,发现随死后时间的不断延长,荧光强度不断减弱,最终荧光消失,因而他们推断DNA含量随兔死后的时间延长而不断减少。周建斌等[9]用家兔角膜上皮细胞、王小囝等[10]用家兔牙髓作为材料,也对DNA含量变化与死亡时间的关系进行了研究,初步得出了两者之间存在着规律性关系的结论。
陈新等[11]用腐败人尸体为研究对象,对组织细胞DNA含量变化与死亡时间的相关性进行了研究。他们将人尸体的心、肝、肾等器官制成石蜡切片,经Feulgen染色并图像分析,同时将各器官组织按不同时间取材,制成单细胞悬液,应用FCM检测DNA含量,结果发现,各器官DNA含量随死亡时间延长呈现一定的下降梯度,各器官细胞核DNA染色强度指数也随死亡时间的延长而下降。Cina[12]用已知死亡时间的人尸体的心、肝、脾、肾作为研究材料,按死后6、12、24和48小时4个时间段取材,制成单细胞悬液,应用FCM检测DNA含量,结果显示脾细胞核DNA含量随死亡时间延长呈现出较好的下降梯度,而心、肝、肾则由于细胞自溶较快,死后6小时细胞核DNA含量已很低,其变化情况与死亡时间的相关性欠佳。得出结论,机体死亡后各器官组织细胞核DNA含量随死亡时间延长而下降。
参考文献:
[1] Henssge C,Knight B,et al. The estimation of the time since death in the early postmortem interval[M]. Oxford University Press,1998.
[2] Johnson LA,Payne PW,et al.Estimation of time since death by single-cell analysis of cell nulei[J]. Clinical Forensic Med,1999(6):64-69.
[3] Ostling O,Johanion M,et al.Evalution of the DNA content in liver cell by Flow Cytometry for Determination of the postmortem Interval[J]. Febs Letters,2005(20):86-92.
[4] Vendrely R.Study on changes of quantity in exvivo liver unclei by image analysis[J]. Academic Press,2000(4):128-134.
[5] Muela A,Arana I,et al.A Histochmical quantitative study on Nuclear DNA in Rat liver cell ofter Death[J].Microbial Ecology,2003(22):76-88.
[6] Schweiger H.Late phase of liver restoration following partial hepatectomy in Phenobarbital-treated rats[J].Research in Experimental Medicine,2004(12):253-259.
[7] 刘良,彭东兵.大鼠肾细胞核DNA含量与死亡时间关系的研究[J].法医学杂志,2001(2):70-73.
[8] Munoz JI,Suarez JM.A New perspective in the estimation of postmortem interval based on vitreous[J].J Forensic,2001(10):102-106.
[9] 周建斌,杨松涛.家兔角膜上皮细胞DNA含量与死后经过时间关系的研究[J].医学临床研究,2005(6):34-37.
[10] 王小囝,周顺平.兔牙髓DNA降解与死亡时间的关系[J].江苏警官学院学报,2006(2):26-29.
[11] 陈新,沈忆文.组织细胞DNA含量与死亡时间的相关性研究[J].法医学杂志,2005(2):63-65.
[12] Cina SJ.Flow Cytometric evaluation of DNA degradation:a predictor of Postmortem Interval[J].Am J Forensic Med Pathl,2002(4):81-85.
关键词:组织细胞;DNA含量;死亡时间
中图分类号:R89 文献标识码:A 文章编号:1673-2197(2007)10-037-02
推测死亡时间一直是法医学研究的重点内容。目前对于早期死亡时间(PMI),可以根据尸体现象和简单仪器进行大体判断,但这种判断存在着较大的误差。如果能找到一个灵敏的指标用以判断死亡时间,得出的结论会更准确而且具有说服力。许多学者为此分别对血液、玻璃体液内电解质成分变化、死后DNA含量改变等做了大量研究,并且找到了上述物质随死后时间延长而发生变化的规律性,为死亡时间的推断积累了丰富的资料。其中,组织细胞DNA含量与死亡时间相关性的研究越来越引起了人们的重视。机体死亡后,由于DNA内切酶的不断激活,DNA含量会随死亡时间的延长而不断下降,而且在一定时间范围内其下降速度会呈现特有的规律性,掌握了这个规律性,无疑会对准确判断死亡时间带来莫大的方便。随着单细胞凝胶电泳(SCGE)、显微分光光度计定量测定、共聚焦显微镜慧星图像摄取、计算机图像分析、流式细胞仪(FCM)等技术的日趋成熟和广泛应用,为准确测定死后不同时间DNA的不同含量值提供了条件,也使通过测定DNA含量来推断死亡时间成为可能。近十余年来,国内外学者对此进行了广泛而深入的研究,并取得了一定的成果。
1998年,Henssge等[1]对小鼠死后白细胞DNA含量的变化进行了组织化学定量研究,他们用显微分光光度计定量测定小鼠死后不同时间白细胞DNA含量的变化情况,发现小鼠死后白细胞DNA含量随死亡时间的延长而不断下降,而且其下降的幅度呈现出一定的规律性,于是他们断定,测定DNA含量变化可以用来作为判断机体死亡时间的一个可靠指标。随后,Johnson等[2]用SCGE检测小鼠死后心肌细胞核DNA的降解,得出了同样的结论。2005年,Ostling等[3]应用FCM检测小鼠死后肝细胞核DNA含量的变化。他们将100只小鼠用重力打击的方法处死,在死后的即时和4、6、9、12、24、36、48、72小时9个时间段定时切取小鼠肝组织,分别测定各时间点的DNA含量,结果显示,小鼠肝细胞核DNA含量随死亡时间延长呈现一定的下降梯度,并且发现,在小鼠死亡的早期(36小时内),肝细胞核DNA含量呈快速下降状态,较后阶段其下降速度渐趋于缓慢。他们通过反复验证,最后给出了小鼠死后肝细胞核DNA含量变化的回归方程。
Vendrely[4]对大鼠肝、脑细胞核DNA含量死后变化进行了图像分析,结果也显示死亡时间与DNA含量变化有明显的关系。2003年,Muela等[5]对大鼠死后肝细胞核DNA含量的变化进行了研究,他们也用显微分光光度计作为测定工具,定量测定不同温度下(10℃、20℃、30℃)大鼠死后不同时间肝细胞核DNA的平均含量,发现10℃、20℃、30℃下大鼠死后肝细胞核DNA含量与死亡时间呈负线性关系,且随温度升高,DNA含量的下降速度明显加快。Schweiger[6]用SCGE检测大鼠死后肝细胞核DNA的降解,在大鼠死后30小时内,每隔3小时取肝组织进行SCGE,用共聚焦显微镜摄取慧星图像,应用慧星图像分析软件进行图像分析,结果显示,大鼠死后的肝细胞在电泳图像上出现明显的慧星形拖尾,其尾长、尾矩在一定时间范围内(0~8小时)随死亡时间的延长而渐次增大,二者均与死亡时间呈一定的相关回归关系。因此得出,SCGE可应用于早期死亡时间的推断。刘良[7]等也对大鼠肾细胞核DNA含量与死亡时间的关系进行了研究,他们应用计算机图像分析技术,测定了15只大鼠在死后48小时内不同时间点大鼠肾细胞核DNA的面积、等效直径、异形指数、平均光度、密度变化数和平均灰度等7项参数的变化值。笔者用相同的方法,对大鼠脑细胞核DNA含量与死亡时间关系也作了图像分析。结果显示,在大鼠死亡的相对早期(48小时内),其肾、脑细胞核DNA降解速率与PMI具有一定相关性。得出结论,应用计算机图像分析技术测量机体死后DNA含量变化,将会成为精确、客观推断死亡时间的新方法。随后,其他学者对死后大鼠的心肌、骨骼肌、坐骨神经雪旺氏细胞等组织也进行了DNA含量与死亡时间关系的研究,均得出了相同的结论。
Munoz等[8]用荧光法测定兔死后组织中DNA含量的变化,发现随死后时间的不断延长,荧光强度不断减弱,最终荧光消失,因而他们推断DNA含量随兔死后的时间延长而不断减少。周建斌等[9]用家兔角膜上皮细胞、王小囝等[10]用家兔牙髓作为材料,也对DNA含量变化与死亡时间的关系进行了研究,初步得出了两者之间存在着规律性关系的结论。
陈新等[11]用腐败人尸体为研究对象,对组织细胞DNA含量变化与死亡时间的相关性进行了研究。他们将人尸体的心、肝、肾等器官制成石蜡切片,经Feulgen染色并图像分析,同时将各器官组织按不同时间取材,制成单细胞悬液,应用FCM检测DNA含量,结果发现,各器官DNA含量随死亡时间延长呈现一定的下降梯度,各器官细胞核DNA染色强度指数也随死亡时间的延长而下降。Cina[12]用已知死亡时间的人尸体的心、肝、脾、肾作为研究材料,按死后6、12、24和48小时4个时间段取材,制成单细胞悬液,应用FCM检测DNA含量,结果显示脾细胞核DNA含量随死亡时间延长呈现出较好的下降梯度,而心、肝、肾则由于细胞自溶较快,死后6小时细胞核DNA含量已很低,其变化情况与死亡时间的相关性欠佳。得出结论,机体死亡后各器官组织细胞核DNA含量随死亡时间延长而下降。
参考文献:
[1] Henssge C,Knight B,et al. The estimation of the time since death in the early postmortem interval[M]. Oxford University Press,1998.
[2] Johnson LA,Payne PW,et al.Estimation of time since death by single-cell analysis of cell nulei[J]. Clinical Forensic Med,1999(6):64-69.
[3] Ostling O,Johanion M,et al.Evalution of the DNA content in liver cell by Flow Cytometry for Determination of the postmortem Interval[J]. Febs Letters,2005(20):86-92.
[4] Vendrely R.Study on changes of quantity in exvivo liver unclei by image analysis[J]. Academic Press,2000(4):128-134.
[5] Muela A,Arana I,et al.A Histochmical quantitative study on Nuclear DNA in Rat liver cell ofter Death[J].Microbial Ecology,2003(22):76-88.
[6] Schweiger H.Late phase of liver restoration following partial hepatectomy in Phenobarbital-treated rats[J].Research in Experimental Medicine,2004(12):253-259.
[7] 刘良,彭东兵.大鼠肾细胞核DNA含量与死亡时间关系的研究[J].法医学杂志,2001(2):70-73.
[8] Munoz JI,Suarez JM.A New perspective in the estimation of postmortem interval based on vitreous[J].J Forensic,2001(10):102-106.
[9] 周建斌,杨松涛.家兔角膜上皮细胞DNA含量与死后经过时间关系的研究[J].医学临床研究,2005(6):34-37.
[10] 王小囝,周顺平.兔牙髓DNA降解与死亡时间的关系[J].江苏警官学院学报,2006(2):26-29.
[11] 陈新,沈忆文.组织细胞DNA含量与死亡时间的相关性研究[J].法医学杂志,2005(2):63-65.
[12] Cina SJ.Flow Cytometric evaluation of DNA degradation:a predictor of Postmortem Interval[J].Am J Forensic Med Pathl,2002(4):81-85.