玻璃体液在法医学死亡时间推断及其检测分析技术中的研究

赵洪乾，吴 岳

(青海大学医学院)

近年来，运用玻璃体液中化学成分变化推断死亡时间(Postmortem interval，PMI)受到了重视。因玻璃体液存在位置相对封闭，受环境等因素影响较小而成为法医学推断PMI研究的热点并日益受到学界关注。由于玻璃体液内含多种物质，检测技术与方法较多，对其认识各异。本文主要就玻璃体液在法医学PMI推断及其检测分析技术中的研究进行综述。

1 玻璃体液与PMI推断

玻璃体液位于眼球内部，受眼眶保护，与血液、脑脊液等体液相比，不易受影响[1]。玻璃体液受外界影响很小，很少受到污染、腐败的影响，发生化学变化也比其他体液慢，各种成分变化相对稳定[2]，是推断PMI较理想的人体检材[3-5]。

当前，玻璃体液用于推断PMI研究主要通过组成成分(较多的有次黄嘌呤、氨、酶类、尿素氮、葡萄糖、肌酐、无机盐离子)、物理特性(吸光度、消光度)等方面开展。

1.1 玻璃体液内次黄嘌呤与PMI推断

次黄嘌呤(Hx)形成机制与机体缺氧有关，是由一磷酸腺苷的低氧降解而形成的，在生命过程停止后也会增加，是玻璃体液中被认为推断PMI的一项重要参数。

Rognum等[6]用高效液相色谱法检测了87例已知死亡时间的尸体(无特别注明的均为人类尸体)玻璃体液中Hx浓度，发现Hx浓度随PMI的延长呈线性升高，并且呈显著正相关。与玻璃体液中K+浓度变化相比较，Hx浓度检测更加适用于生前无缺氧情况的尸体，死后24 h内的PMI推断结果更为可靠。同时，发现环境温度对于玻璃体液内的Hx浓度有较大的影响，通过检测处于不同环境温度下的Hx水平，构建出温度、Hx浓度与早期PMI之间的多元回归方程，其推断早期PMI更加精确；而且即使在微量的玻璃体液内也能检测到Hx成分。因此， Hx推断早期PMI更加精确、快速、简便[7]。

Munoz等[8]基于不同死亡方式下玻璃体液中K+、Hx和尿素浓度变化建立了两个不同的回归方程式软件，该软件推断的PMI比以往的线性回归方程式结果更为准确。

耿文静等[9]将大出血死亡的猪的眼分别置于环境温度为13 ℃～17 ℃、湿度为45%～55%的环境(避光)及环境温度为13 ℃～17 ℃的双蒸水中(浸没)，分别模拟人死后位于较为干燥的空气中以及死后抛尸入水的情境，结果显示环境湿度或水分对死后玻璃体液相关物质浓度影响较大。

因此，Hx对于PMI的检测有较大的局限性。通常用于生前无缺氧状态的尸体，并且死亡时间不超过24 h。但同样条件下，Hx的检测更精确、快速，常用于多种情况下的PMI推断。

1.2 玻璃体液内肌酐、氨、尿素氮、葡萄糖与PMI推断

Swain等[10]对从已知死亡时间的100具尸体上收集到的玻璃体液和脑脊液行肌酐、葡萄糖、尿素和K+、Ca2+、Na+分析，发现在玻璃体液及脑脊液内Na+、K+和葡萄糖的浓度与PMI之间有显著相关性。

Oever[11]发现猝死者玻璃体液内氨值会随着PMI的延长而呈现规律性升高，死亡原因和环境温度会影响氨值变化。

Schoning等[12]在不同的环境温度下玻璃体液内的生化成分改变与PMI之间的关系研究中发现，当环境温度在4 ℃以下时，犬亡后48 h内玻璃体液内的肌酐和尿素氮含量会随PMI的延长而缓慢上升，但其在较高温度下的稳定性较差。

陶涛等[13]发现，玻璃体液内葡萄糖浓度在死后会迅速下降，在死后24 h左右时为零，且与PMI之间具有很好的相关性。但同时需要注意，血糖高低受死者生前血糖状况影响。

上述指标与PMI有较好的相关性，但也可以看出，环境对检测结果的影响显著，尤其是温度的影响。

1.3 玻璃体液内无机盐离子与PMI推断

玻璃体液内包括许多无机盐离子，尸体的无机盐离子浓度成规律性变化，可推断PMI。

龚志强等[14]应用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)技术，系统地研究了家兔死后96 h内眼玻璃体液中21种元素含量变化与PMI的相关性，得出K+、P3+、Mg2+、Ba2+和Sr2+与PMI之间存在正相关性，Al3+、Sb3+、Zn2+和Ni3+与PMI之间的相关性较弱。

Siddamsetty等[15]测定了210例死者的玻璃体液中K+、Na+、Ca2+、Cl-浓度，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内的这些离子浓度没有明显的相关关系，只有K+与早期PMI呈明显正相关。

Chandrakanth等[16]测定了114例死者玻璃体液内K+、Na+、Cl-浓度，发现这些离子浓度在男女之间和双眼之间没有明显的差异，且与PMI不相关。

犹念等[17]测定了死者玻璃体液样本中K+、Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、P2+的离子浓度，发现K+浓度随时间延长而升高，浓度变化与时间呈正相关，且呈强相关性；Na+、Cl-、P2+、Ca2+、Mg2+的离子浓度与PMI变化关系不明显。

Zilg等[18]发现死后玻璃体内K+随PMI变化呈非线性曲线型升高；死者年龄与环境温度对上升的速率有不同程度的影响。这个发现为使用K+推断PMI提供了一个较为明确的研究方向，在数学方程式中考虑越多K+的影响因素，PMI的推断越精确。

杨明真等[19]应用生化免疫分析仪检测玻璃体液中K+、Mg2+的浓度，并应用混合效应模型进行分析拟合，发现外界环境温度具有较大的影响作用，各温度组K+、Mg2+浓度随PMI延长均呈上升趋势，但各个温度下的变化趋势明显不同，低温组变化平缓，高温组变化剧烈，说明不考虑外界环境温度的影响，结果会存在相当大的误差。

李艳红等[20]利用电感耦合等离子质谱技术分析20例交通事故尸体发现，死后16 h内的尸体玻璃体液中K+、Ba2+浓度与PMI具有相关性，可作为早期PMI推断的参考指标。

1.4 玻璃体液中酶类与PMI推断

当机体遭受机械性损伤、化学性损伤时，体内不同组织细胞的酶含量和活性均会随之发生相应的变化[21]。根据这一特点，近些年来，采用酶学和免疫组织化学方法推断PMI的研究也比较多[22]。

李兴彪等[23]检测家兔急性胰腺炎模型死后不同时间点玻璃体液内淀粉酶(AMS)浓度的变化情况，发现其72 h内淀粉酶(AMS)浓度和PMI之间存在相关性。

王伟平等[24]用光度法检测不同温度下家兔死后54 h内玻璃体液内谷草转氨酶(GOT)与胆碱酯酶(CHE)活性的变化情况发现，在一定时间内这两种酶的活性会保持在一定水平，然后迅速下降，与PMI呈明显负相关。

刘承泉等[25]发现，玻璃体液中羟丁酸脱氢酶(HBDH)、乳酸脱氢酶(LDH)的活性与PMI之间存在明显的负相关性。

上述研究结果显示，从玻璃体液内筛选有实用价值的酶检测指标并推导出相关数学模型，是法医工作者今后努力的方向。

1.5 玻璃体液的物理特性与PMI推断

龚志强等[26]发现，家兔死亡后0～72 h内眼玻璃体液消光度与PMI之间呈线性正相关，可用于早期PMI的推断。

周睿卿等[27]首次将电导分析法应用在法医学PMI的推断中发现，在20 ℃和30 ℃下家兔死后玻璃体液电导率会随着PMI的延长呈持续性升高，电导率变化与PMI存在明显正相关性。

Prieto Bonete等[28]发现，兔子晶状体在死后24、48、72、96 h期间的球度及吸光度的变化与PMI存在一定线性关系。

上述研究结果显示，简单的物理变化检测，也可以找出与PMI的相关性。

2 玻璃体液检测分析技术

2.1 纳米传感器技术

纳米传感器技术充分利用了纳米材料的反应活性、导电性、韧性、超强可塑性、超顺磁性等特有性质，可以在原子和分子尺度上进行操作因而具有灵敏度高、成本低、功耗小等特点，被广泛应用在生物、医疗等领域。

ANSARI等[29]利用合成的特定银量子点与胱氨酸氢键连接产生特异的构象改变，根据其优良的光学性能构建出基于银量子点的传感体系，并联合紫外光谱，用于玻璃体液中胱氨酸的检测，发现在死亡后96 h内玻璃体液中胱氨酸浓度与PMI有良好的线性关系。

新兴的纳米传感技术在法医学中玻璃体液成分检测的应用，相较于传统检测方法具有较大的优势，但其重复性与稳定性仍需进一步研究确认。

2.2 毛细管电泳技术

采用毛细管电泳技术无需对样本进行预处理，且只需要极少量的玻璃体液样本量[30]。

BOCAZ-BENEVENTI等[31]进一步通过人工神经网络模型对用经毛细管电泳法检测得到的人玻璃体液离子浓度进行拟合，证明了毛细管电泳法同样可用于快速检测细胞外液中的无机离子成分。

毛细管电泳法具有可靠、快捷、简便的优点，可增加检测数据的重现性和准确性。此法可用于复杂样本的检测，与传统火焰光度法、离子选择法等相比，不仅能用于检测玻璃体液内K+浓度，而且可以检测血氨以及Ba2+、Na+等浓度。

2.3 液相色谱技术

液相色谱法是以液体作为流动相，然后以混合物内不同组分之间亲和力的差异，进行分离及分析的方法。而高效液相色谱法是用高压液体作为流动相的一种比较特殊的液相色谱法，具有分离效能高、选择性好、灵敏度高、分析速度快、色谱柱可反复使用、适用范围较广的特点。

LENDOIRO等[32]使用液相色谱串联质谱法对玻璃体液内Hx进行了测定，发现能准确对其进行定量分析，并发现受血液污染的玻璃体液中可定性检测尿酸。由此提出，可凭借液相色谱串联质谱法对尿酸定性检测来判断所测玻璃体液是否被污染。

周斌等[33]采用自主研发的低压离子色谱仪对玻璃体液中K+浓度进行检测，发现玻璃体液内K+色谱峰与浓度标准曲线呈强相关性。经低压离子色谱仪分析得到的玻璃体液内K+浓度可靠、精确。

2.4 全自动生化分析技术

MIHAILOVIC等[34]应用全自动生化分析系统中的酶催化法检验发现，玻璃体液中乳酸与PMI具有良好的线性相关性，认为可以通过玻璃体液中乳酸的含量较为精确地推断PMI。

霍菁菁[35]通过对家兔死后不同时间玻璃体液内K+浓度进行测定发现，其与PMI呈明显线性关系。并比较不同温度下K+浓度与PMI的关系，认为温度越高，离子浓度上升速率越快。

全自动生化分析仪能通过内置多种检测技术对多种物质实行自动化检测，但不适用于特殊物质研究。若能进一步确定多个常规参数并联合使用，有望成为推断PMI的高效、简便、可行的方法。

3 展望

玻璃体液由于受左右眼取材、取材方法、死亡原因、死亡方式、环境温度等诸多因素干扰，不同学者得到的PMI推断公式不相同。所以，未来应注重选择一个或者多个较为稳定的观测指标，综合考虑个体自身因素和环境外部因素的影响，研究建立多个指标为自变量的多项式回归方程，来提高利用玻璃体液推断PMI的准确性。在大量后期动物实验研究的基础上，进行大样本人类尸体研究，使玻璃体液推断PMI的方法更加趋近于客观真实。应用玻璃体液成分检测推断PMI具有良好的应用前景。