早期死亡时间推断研究进展

陶丽，马剑龙，陈龙

（复旦大学基础医学院法医学系，上海 200032）

·综述·

早期死亡时间推断研究进展

陶丽，马剑龙，陈龙

（复旦大学基础医学院法医学系，上海 200032）

死亡时间推断在判断案件的性质、划定侦查范围及锁定嫌疑人等方面至关重要，一直是法医病理学工作的重点和难点。早期死亡时间，即指死后24h以内，由于距离案发时间更短，对其准确推断能促进案件的成功侦破，具有重要的法医学意义。近年来，国内外法医学者运用一系列新方法和新技术对早期死亡时间推断进行了大量研究。本文对体液生物化学、超生反应、代谢组学、影像学、遗传物质降解规律等方面的研究进展进行综述，以期为早期死亡时间推断的研究和应用提供新的思路。

法医病理学；早期死亡时间；综述；生物化学；超生反应；代谢组学；分子生物学

死亡时间（postmortem interval，PMI）是指死后经历时间，即发现、检查尸体时距死亡发生时的时间间隔。PMI的跨度大，可以是几分钟、几小时，也可以是几天、几十天、数月甚至数百年。由于对不同时间跨度PMI推断的原理和方法不同，死亡时间一般又分为早期PMI和晚期PMI。早期PMI一般是指死后24h以内，尸体尚未出现明显腐败现象的时期。其重点在于尸体没有腐败征象，范围并不完全局限在1d以内，大多数情况是指3d以内。早期PMI阶段，由于距离案发时间短，案件相关人员的记忆比较清晰，案件存在的证据和线索更多，是案件侦破的黄金时间，对于PMI的确定更容易促成案件的成功侦破，因此早期PMI推断更具有法医学意义。由于尸体变化是一个自然过程，受到诸多外源性因素（温度、湿度、微生物活动[1]等）和内源性因素（年龄、性别、死前生理状态等）的影响，使传统地运用早期尸体现象（尸温、尸斑、尸僵等）、胃内容物消化程度、角膜混浊度等推断早期PMI方法[2]的精确度受到严重影响，因此，寻求新的、更精确的PMI推断方法一直是法医学的努力方向。本文综述了近年来推断早期PMI的新技术和新方法，以期为早期PMI推断的研究和应用提供新的思路。

1 体液生物化学

近年来，运用尸体体液（如血清、脑脊液、心包液、玻璃体液）中化学成分的变化水平推断PMI得到了长足发展[3-4]。由于玻璃体特殊的解剖位置及结构特征，使玻璃体液得以在短时间内不易受到外界环境的污染及影响，研究玻璃体液中物质成分与PMI之间的关系，成为推断PMI的热点。

运用尸体玻璃体液中钾离子浓度（[K+]）推断PMI已经被广泛报道。1986年，王顺和等[5]发现死亡6h以内，[K+]趋于稳定，随PMI延长，[K+]呈线性上升，平均每小时上升0.198mmol/L。2014年，Siddamsetty等[6]发现，在半干旱的环境中，死者的年龄、性别、死亡原因与玻璃体液中的电解质水平之间没有明显相关关系，且死后[K+]与早期PMI明显正相关。而Zilg等[7]发现死后[K+]随PMI呈非线性曲线型升高，并对可能影响[K+]变化的因素进行了评估，发现死者的年龄和环境温度都会不同程度地影响上升的速率。这项研究为运用[K+]推断PMI提供了一个更明确的研究方向，在数学方程中考虑愈多影响[K+]的因素，推断PMI愈加准确。

其次，研究玻璃体液中其他成分推断早期PMI的可行性也得到确认。Rognum等[8]发现环境温度对于玻璃体液中次黄嘌呤（hypoxanthine，Hx）有较大影响，通过检测不同环境温度组下的Hx水平，构建温度、Hx浓度与早期PMI的多元回归方程，推断早期PMI更精确，并且即使在微量的玻璃体液中也能测到Hx成分。因此，结合环境温度用Hx浓度推断早期PMI更加简单、快速、准确。

2 超生反应

超生反应是指在死后早期，一些细胞或器官不会立即死去，这些细胞或器官对于外界刺激仍会做出反应[9-10]。

2011年，Poposka等[11]通过电刺激尸体眼轮匝肌和口轮匝肌，记录各时间段肌肉收缩的广度和深度，发现肌肉收缩的程度与早期PMI显著负相关；同时，采用盐酸肾上腺素作用于虹膜，观察虹膜反应，分析发现死后12 h内，运用肌肉的电化学兴奋性推断早期PMI有一定的价值。2012年，Romanelli等[12]用相差显微镜观察死后4～6 h（T1）、10～12 h（T2）、＞16 h（T3）三个时间段鼻黏膜细胞的纤毛摆动频率（ciliary beat frequency，CBF），统计分析得到T1的CBF明显高于T2、T3，纤毛的能动性与早期PMI呈显著负相关，开创了运用鼻黏膜细胞纤毛能动性推断早期PMI的先河，提供了一个新的思路。2016年，Larpkrajang等[13]将毛果芸香碱滴眼液作用于100例尸体的左眼，10min后用游标卡尺测量瞳孔直径的变化，据此建立了瞳孔与早期PMI之间的回归方程：PMI=8.310-3.702×δD± 0.735。即使死后15h，瞳孔对于滴眼液不再有反应，但瞳孔的变化与早期PMI之间有相关性，用此种方法推断早期PMI仍有一定的可行性。由此可见，超生反应推断早期PMI相对比较精确，值得进一步研究，以克服个体差异大、推断时间窗有限的缺点。

3 代谢组学

随着分子生物学技术的发展，基于气相色谱和质谱联用（GC-MS）法以及核磁共振谱分析平台的快速发展，利用代谢组学推断PMI成为国内外学者研究的新方向[14-15]。

2010年，Huang等[16]用高效液相色谱（HPLC）法检测不同死亡原因Wistar鼠死亡早期腓肠肌的ATP、ADP、AMP水平，并构建一元一次回归方程，研究发现，ATP水平与早期PMI显著负相关。2015年，Sato等[17]在实验条件下用气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）法检测SD大鼠血浆中70个内源性代谢分子，并构建了偏最小二乘法回归模型，该技术能在同一条件下一次性检测多种代谢分子，避免不同条件下的实验误差，可以对大鼠早期PMI进行精确推断。

2016年，Kaszynski等[18]利用C57BL/6J小鼠开展低分子量代谢物推断PMI的研究，运用GC-MS法对小鼠死后早期血清的175个和肌肉的163个代谢分子进行了半定量研究，并对代谢物的分子量与早期PMI进行非线性最小二乘法曲线拟合，最终分别在血清和肌肉的这些指标中找到了17和14个最好的早期PMI标志物。但这些分子标志物在人体中是否也有类似的规律，有待进一步研究。

上述运用代谢组学推断PMI的方法目前仅局限于动物实验研究，是否适用于人体还有待进一步验证。

4 影像学

计算机断层扫描技术在检测外伤（骨骼、肌肉损伤）、脑出血、脑梗死方面非常灵敏、直观，也逐渐成为PMI推断研究的热点[19-20]。

2005年，肖坚等[21]基于虚拟尸检技术，在不破坏尸体完整性的前提下，获取尸体相关的数字化信息，推断PMI。31P磁共振波谱学（magnetic resonance spectroscopy，MRS）是一种既定的检查静息和运动骨骼肌的影像学方法。Schmidt等[22]通过用31P MRS在死后4.5～24h每隔1h扫描尸体的大收肌，分析发现体内、外光谱差异显著，并且α-ATP/Pi值与早期PMI呈指数相关关系（r2=0.92，P＜0.001），但同时也发现死后10h无法检测到PCR代谢物。31P MRS有望成为推断早期PMI的新影像学方法。

2016年，Hasegawa等[23]每隔1h顺序扫描死于心肌缺血的已知死亡时间（24h以内）的3例侧脑室样本，发现侧脑室的体积与早期PMI之间有稳定的、线性的负相关关系，并建立了一元一次方程。该技术快速、无创、重复性好，但濒死期复苏、大量内出血、梗死、脑脊液漏、死后脑自溶以及细胞渗透肿胀等因素都可能影响经皮微波凝固疗法（percutaneous microwave coagulation therapy，PMCT）扫描结果，目前尚无法将其应用到实际法医学检案中。

5 遗传物质降解规律

随着分子生物学技术的发展，小分子遗传物质（DNA[24-25]和RNA[26]）由于受体外因素影响小，检测方便、高效，其降解与PMI呈一定规律性，已经成为国内外法医学者研究的重点。

2014年，Li等[27]用实时荧光定量技术检测SD大鼠死后心肌组织中的18S rRNA表达水平，发现其Ct值与PMI（死后7d内）之间呈抛物线关系。2015年，Ma等[28]基于R软件构建了以β-actin作为变化指标的多温度组推断PMI的动物数学模型，进行验证时发现，该模型在温度越高、PMI越长的条件下越精确。2016年，Lech等[29]每隔2h检测尸体血样中21个mRNA分子的表达变化，发现HSPA1B、MKNK2、PER3这三个分子在死后36h内的表达与昼夜周期有显著的相关性，为推断早期PMI提供了新的思路。但在不同的犯罪现场，环境温度、湿度及附着物等都会影响血迹mRNA的表达，该项指标有待进一步验证。同年，Poór等[30]通过用2100生物分析仪（美国Agilent公司）及实时荧光定量分析尸体牙髓的RNA完整度，发现RNA完整度与PMI有显著的相关性，此方法有望成为推断PMI的新方法。

6 其他方法

2013年，Metcalf等[31]发现小鼠腹腔、头部皮肤、躯干皮肤、周围土壤的微生物群落变化可以用来推断PMI。2016年，Metcalf等[32]从氮守恒及能量循环的角度进一步研究了土壤的类型（沙漠、草地、森林）对于尸体微生物群落交替的影响，发现土壤的类型是促进微生物群落生物钟性变化的主要因素，进而可以通过微生物群落变化推断PMI。然而该方法和利用昆虫的形态变化[33]推断PMI类似，时间跨度大，且各地昆虫发育规律不尽相同，推断PMI误差极大，明显制约其实际应用。同年，Foditsch等[34]通过蛋白印记技术发现，骨骼肌蛋白分子较稳定，可作为推断PMI的标记分子，但目前为止没有推断PMI的可行性方法，这仍有待进一步研究。

7 展望

综上所述，虽然基于不同的死后改变及不同的研究方法推断早期PMI已经有大量的文献报道，但是，通过动物实验以及在实验条件下建立的数学模型实用性较差。如何扩大早期PMI推断时间窗，尽量多地增加影响方程的参数，优化回归方程，找到一个稳定、敏感，并与早期PMI密切相关的指标，更准确地推断早期PMI成为法医学研究者今后工作的重点与难点。

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Research Progress on Estimation of Early Postmortem Interval

TAO Li,MA Jian-long,CHEN Long
（Department of Forensic Medicine,School of Basic Medical Sciences,Fudan University,Shanghai 200032, China）

Estimation of postmortem interval（PMI）is very important for judging the nature of cases, restricting the scope of investigation and suspect,which is always the emphasis and difficulty for forensic pathology.Early postmortem interval is the time between 0 and 24 hours after death.Due to the shorter time after the case occurred,precisely estimating early postmortem interval can help solve crimes, which has important significance in forensic medicine.In recent years,series of advanced methods and technologies are used to estimate the early PMI by the internal and overseas scholars who work in the forensic area.This paper reviews the research progress on fluids biochemistry,supravital reactions, metabolomics,imageology and the degradation rule of genetic material to provide a new idea to the study and application for estimation of early PMI.

forensic pathology;early postmortem interval;review;biochemistry;supravital reaction; metabolomics;molecular biology

DF795.1

A

10.3969/j.issn.1004-5619.2016.06.013

1004-5619（2016）06-0444-04

2016-05-30）

（本文编辑：邹冬华）

国家自然科学基金资助项目（81373242、81172896、81671863）

陶丽（1991—），女，硕士研究生，主要从事法医病理学研究；E-mail：15211010069@fudan.edu.cn

陈龙，男，博士，主任法医师，副教授，硕士研究生导师，主要从事法医病理学及法医临床学研究；E-mail：chenlong@ shmu.edu.cn