DNA降解与腐败尸体死亡时间的相关性

DNA降解与腐败尸体死亡时间的相关性
罗光华;陈玉川;成建定;王江峰;高翠莲
【摘要】目的探讨骨髓细胞核DNA含量变化与腐败尸体死亡时间的关系.方法应用DNA高度特异性染色方法Feulgen改良法结合计算机图像分析技术对死后不同时间(0～14d)胸骨骨髓细胞核DNA含量变化进行分析.结果胸骨骨髓细胞核DNA含量随死亡时间延长呈缓慢而规律下降,直至死后两周仍未完全降解.结论死后DNA降解速率与死亡时间呈线性关系,测定死后骨髓细胞核DNA含量可望成为腐败尸体死亡时间推断的新方法.
【期刊名称】《法医学杂志》
【年(卷),期】2006(022)001
【总页数】3页(P7-9)
【关键词】死亡时间推断;DNA含量;腐败尸体;胸骨骨髓
【作者】罗光华;陈玉川;成建定;王江峰;高翠莲
【作者单位】广东司法警官职业学院司法鉴定系,广东,广州,510520;广东警官学院,广东,广州,510232;中山大学中山医学院法医病理教研室,广东,广州,510089;中山大学中山医学院法医病理教研室,广东,广州,510089;广东警官学院,广东,广州,510232【正文语种】中文
【中图分类】DF795.4
推断死亡时间(estimation of the time since death)可为刑事案件的侦察工作提供线索，缩小侦察范围，对确定凶犯和排除嫌疑人等有着非常重要的意义。

因而一
直是法医病理学研究的重点和难点，受到国内外学者的广泛关注。

目前国内外有关死亡时间的研究多集中于早期死亡时间推断[1-3]，对于腐败尸体
死亡时间推断还缺乏一种既简单、精确而又行之有效地方法，有关的研究也见之甚少。

本试验着眼于腐败尸体死亡时间推断这一难题，选择法医学检案中最容易获得的检材—胸骨标本作为研究对象，应用DNA高度特异性染色方法—改良的Feulgen法[4]，结合计算机图像分析技术，对人死后胸骨骨髓细胞核DNA含量
变化与死亡时间的关系进行研究，以探求腐败尸体死亡时间推断的新方法。

1.1 材料分组
本试验所用材料为离体人胸骨，取材来自广州市公安局法医鉴定中心和中山大学法医鉴定中心交通事故死亡案例，死者年龄20～40岁之间，其中男性86例，女性64例，按年龄、性别、死后放置时间不同随机分为1个对照组和14个试验组，
每组10例，共150例。

各组间经年龄、性别均衡性检验无显著性差异,表明各组
年龄、性别分布是均衡的。

1.2 处理方法
1.2.1 染色
对照组取新鲜尸体（由于受取材条件限制，本试验定死后2h之内冰冻保存的尸体为新鲜尸体）胸骨为标本，取材后立即锯开将胸骨柄段放入10%福尔马林液固定；实验组按组别不同分别置于25℃恒温光照培养箱内放置1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14d，再取胸骨柄段放入10%福尔马林液固定。

标本经10%硝酸脱钙、常规脱水、石蜡包埋、切片处理后，采用改良的Feulgen法DNA 特异性染色。

1.2.2 数据图像分析
采用成都泰盟科技有限公司数据图像分析系统定量分析不同死后时间胸骨骨髓细胞核DNA含量变化，每张切片随机选取5个视野（×400），测量20个骨髓细胞
DNA的四个主要参数：面积(A)、平均光密度(AOD)、积分光密度(IOD)、平均灰
度(AG)，取均值。

所得数据输入Microsoft Excel数据库，应用statistics package of social science（SPSS）for Windows统计学软件包对数据进行统计学处理，计算出一元回归方程。

2.1 Feulgen染色结果
2.1.1 对照组Feulgen染色结果
胸骨骨髓细胞核着色较深，呈深紫红色，多圆形或椭圆形，排列密集成簇状，大小一致，轮廓清晰，结构完整（图1,见封三）。

2.1.2 试验组Feulgen染色结果
死后第一天胸骨骨髓细胞核DNA染色呈深紫红色，排列密集成簇状，细胞核形态较规则，大小较为一致，轮廓清晰。

随死亡时间延长骨髓细胞DNA着色逐渐由深紫红色向淡紫红色转变；细胞核边缘逐渐变得模糊，界线不清，形态不规则；可见少量呈点状或片状结构；单位面积内细胞核的数量逐渐减少，大部分细胞核形态由圆形逐渐变为模糊的点片状，至死后14d细胞核着色浅淡，只能看见极少数残留
的完整细胞核及裂解的DNA碎片（图2～6,见封三）。

2.2 死后14d内胸骨骨髓细胞核DNA图像分析各参数的测量值(表1)
2.3 统计学处理
应用SPSS10.0软件包对死亡14d内胸骨骨髓细胞核DNA特异性染色的图像分析数值与死亡时间进行相关及线性回归分析，以死亡时间长短（PMI）为因变量（y）,分别以积分光密度，平均光密度，平均灰度和目标面积为自变量(x)，各参数的散点图及直线回归结果见图7～10。

DNA是由许多脱氧单核苷酸组成的线形双螺旋大分子，是细胞内重要的遗传物质，主要分布在细胞核内。

近年的研究发现，机体细胞核内DNA的平均含量在同一物种的细胞内是恒定的，并于死后发生变性降解，且随死亡时间的延长逐渐下降。

由
于正常人体染色体数目是恒定的，细胞核DNA的含量也相对恒定，且不同组织细胞核中DNA平均含量基本一致。

机体死亡后,组织细胞对自身酶的屏障保护机能消失，细胞内的溶酶体膜破裂，释放出各种水解酶，使细胞成分水解，细胞形态结构因自溶而崩解，该过程中细胞核可出现核浓缩、核碎裂、核溶解，在脱氧核糖核酸酶的作用下，核染色质双螺旋结构的DNA崩解为小碎片，由于核膜破裂,DNA 碎片分散于胞浆中，最后染色质中残余蛋白质被溶蛋白酶溶解，核便完全消失，故机体死后一段时间，细胞核DNA会发生分解、减少直至消失，即细胞内的DNA 含量随死亡时间的延长而呈逐渐下降的趋势[5]。

基于上述原理，上个世纪七十年代开始，国内外法医学工作者对死后DNA含量变化与死亡时间之间的关系进行了大量的试验性研究，证实死后细胞核DNA含量与死亡时间呈负相关关系[5-7]。

而骨髓组织受外层坚固的骨皮质包绕，处于相对密闭的环境，受外界条件变化的影响较小，腐败过程亦较为缓慢[8]。

因此，可望通过对人死后不同时间骨髓细胞核DNA含量的测定来推断较晚期尸体死亡时间。

在本实验中我们通过对人死后14d内不同时间点胸骨骨髓细胞核DNA含量变化进行测定，结果证实胸骨骨髓细胞核DNA含量随死亡时间延长呈线性下降，直至死后两周仍未完全降解。

同时，我们应用SPSS10.0统计软件包对死亡14d内胸骨骨髓细胞核DNA特异性染色的图像分析数值与死亡时间进行线性回归分析，以PMI为因变量（y）,分别以IOD、AOD、AG和A为自变量(x)，得到的回归方程R2分别为0.9407、0.9782、0.9226和0.9827，表明此方程用于预测死亡时间的效果较好。

由此，我们认为改良的Feulgen染色法结合计算机图像分析技术测定死后胸骨骨髓细胞核DNA含量可用于推断较晚期死亡时间。

相对于其他方法而言，本试验所采用的方法具有快速、准确、经济、实用及敏感性好、特异性强的特点，可望成为腐败尸体死亡时间推断的理想指标。

从而为腐败尸体PMI推断开辟了一条新的途
径，为法医学现场勘验及刑事案件的侦查和审判工作提供科学的理论依据。

【相关文献】
[1]Knight B.Changes after death.In Simpson′s forensic medicine[M].10th
ed.London:Edward Arnold,1991.28-46.
[2]Henssge C,Knight B,Krompecher T,et al.The estimation of the time since death in the early postmortem period[M].New York:Oxford University Press,1995, 138-171.
[3]Madea B,Henssge C.Electrical excitability of skeletal muscle postmortem in
casework[J].Forensic Sci Int，1990,47:207-227.
[4]刘介眉,严庆汉,路应杰,等.病理组织染色的理论方法和应用[M].北京:人民卫生出版社,1985.162-163.
[5]刘良,张力,刘亚玲,等.大鼠脑细胞DNA含量与死亡时间关系的图像分析[J].中国法医学杂
志,2000,15(1):1-3.
[6]Cina SJ.Flow cytometric evaluation of DNA degradation:a predictor of postmortem interval?[J].Am J Forensic Med Pathol,1994,15(4):300-302.
[7]Avtandilov GG,Viter VI,Gordan ES.Dynamics of the nuclear DNA content in the
liver,skeletal muscles and myocardium of the rat in the postmortem period(a microspectrophotometric study)[J].Biull Eksp Biol Med, 1979,87(6):620-622.
[8]陈玉川，成建定.离体人胸骨骨髓DNA降解与腐败尸体死亡时间推断的初步研究[J].法医学杂志，2002，18（3）：144-145.。