大鼠脑组织电导率及相关生化指标与死亡时间的关系

（河南科技大学法医学院，河南 洛阳 471003）

死亡时间（postmortem interval，PMI）推断是法医病理学研究的难点问题，国内外法医学者对PMI的研究多集中于早期PMI的推断，对晚期PMI的推断缺乏既简单、精确又行之有效的方法[1-2]。由于尸体腐败受到自身与环境因素的影响，使得晚期PMI的推断变得极其复杂[3]。近年来，尽管越来越多的方法和技术已应用于PMI推断研究，但多数方法处于理论研究阶段。采用各种方法推断出的PMI也只是一个大致时间，误差较大。因此，寻找一种简便、快捷、经济的PMI推断方法是当前法医病理学的重要任务。

前期研究结果[4]表明，大鼠脑组织电导率（electrical conductivity，EC）随晚期PMI的延长而逐渐增大，展现出了利用组织器官EC推断晚期PMI的良好应用前景。然而，EC最初是食品科学中检测肉类腐败程度的一种电化学指标，其测定值的大小为样本中各种导电离子的总和。因此，本研究旨在观察大鼠脑组织浸渍液EC及其相关生化指标的变化，在研究多指标联合推断PMI的基础上，进一步探究EC电化学变化的内在机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组

由河南科技大学动物实验中心提供的健康无病原体SD大鼠40只，雌雄不限，体质量为（280±20）g。适应性饲养1周后，在同一时间点采用颈椎脱臼法将大鼠全部处死后，随机分成8组，每组5只，将大鼠尸体保存于25℃左右的室内环境中。本研究经动物伦理委员会批准。

1.2 主要仪器

FE30精密电导率仪（瑞士Mettler Toledo公司），ZY-1280全自动生化分析仪（上海科华生物工程股份有限公司），Discovery电子天平（美国Ohaus公司），KFR-26GW变频空调（珠海格力集团有限公司）。

1.3 脑组织EC及化学成分的测定

于死后不同时间点（0、1、2、3、4、5、6、7d）提取大鼠的全脑组织并准确称量，将脑组织置于研钵中研磨，并与去离子水混合制成质量浓度为0.1g/mL的匀浆浸渍液，将浸渍液用0.45 μm滤膜过滤并均分成2份。其中1份浸渍液用电导率仪即刻测定其EC值并记录（温度补偿系数设定为2%/℃），同时利用全自动生化分析仪对另1份浸渍液中的钾离子、钠离子、氯离子、钙离子、无机磷、镁离子、尿酸、尿素氮及肌酐共9种化学物质的含量即刻进行测定并分析。

1.4 数据分析

2 结 果

2.1 脑组织浸渍液中EC与PMI的关系

大鼠死后7 d内脑组织浸渍液EC的测定值见表1。脑组织EC随PMI的延长而逐渐增大，其中：0～1d，EC值增大无统计学意义；2～7d，EC值随PMI的延长快速增大。脑组织EC（x）与PMI（y）的二次回归方程为：y=48.22x2+14.31x+1181.46（R2=0.96，P＜0.05）。

表1 脑组织EC随PMI的变化（n=5，±s，μS/cm）

表1 脑组织EC随PMI的变化（n=5，±s，μS/cm）

注：1）与相邻上组比较，P＜0.05。

1188.20±26.62 1238.00±18.18 1498.80±153.961）1769.00±154.881）2226.00±428.981）2520.40±518.361）2866.00±480.611）3446.00±476.721）PMI 0d 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d EC

2.2 脑组织浸渍液中各生化指标与PMI的关系

大鼠死后7d内脑组织浸渍液中各生化指标的测定值见表2。结果显示：大鼠脑组织浸渍液中尿酸、尿素氮、无机磷的含量在大鼠死后1d内均无明显变化，而在2～7 d随PMI的延长开始快速上升，其整体变化规律均与EC大致相同；钾离子、钙离子、镁离子、肌酐4种生化指标与PMI的相关性均较差，在测定区间内离散度较大，整体变化无明显规律性，其中钾离子在测定区间内始终保持稳定，钙离子、镁离子和肌酐虽然有一定的变化，但在测定区间内这3种物质的变化规律无统计学意义，与PMI的相关性较差；钠离子、氯离子仅在2d内测定出结果，而2d后未检测出其浓度值。

对死后不同时间点脑组织中尿酸、尿素氮、无机磷的测定值（x）进行重复测量方差分析，其与PMI（y）的二次回归方程分别为y=1.04 x12+1.68 x1+13.16（R2=0.97，P＜0.05），y=0.24 x22-0.04 x2+0.59（R2=0.99，P＜0.05），y=0.05 x32-0.01 x3+2.39（R2=0.95，P＜0.05），其中x1为尿酸、x2为尿素氮、x3为无机磷。

表2 脑组织浸渍液各生化指标随PMI的变化 （n=5，±s）

表2 脑组织浸渍液各生化指标随PMI的变化 （n=5，±s）

注：1）与相邻上组比较，P＜0.05；“-”表示未检出。

PMI 0d14.20±3.540.59±0.102.40±0.058.05±0.200.13±0.020.97±0.171.00±0.63 d13.80±3.871）0.77±0.092.38±0.137.06±0.210.11±0.021）1.00±0.123.80±1.17 d21.00±4.741）1.76±0.851）2.51±0.177.07±0.430.13±0.021）0.87±0.221）14.60±6.97 d29.80±9.241）2.57±0.671）2.87±0.441）7.58±0.360.17±0.031）1.09±0.091）80.40±56.881）d35.60±16.301）4.59±2.371）3.53±0.441）7.38±0.610.13±0.021.19±0.101）58.00±47.111）d53.20±10.651）6.61±3.461）3.60±0.721）7.23±0.651）0.25±0.211.15±0.1027.36±18.171）d59.20±9.501）8.33±2.451）4.22±0.541）7.75±1.051）0.19±0.031.13±0.0856.70±32.61 d66.00±24.451）11.95±3.921）4.45±0.431）7.98±0.381）0.15±0.061.23±0.0621.47±10.19 1234567尿酸/（μmol·L-1）肌酐/（μmol·L-1）钠离子/（mmol·L-1）0.25±0.02 0.17±0.02 3.38±0.31氯离子/（mmol·L-1）1.47±0.11 0.07±0.64 2.59±0.14尿素氮/（mmol·L-1）无机磷/（mmol·L-1）钾离子/（mmol·L-1）钙离子/（mmol·L-1）镁离子/（mmol·L-1）----------

2.3 脑组织浸渍液中EC与尿酸、尿素氮及无机磷的关系

分析EC与尿酸、尿素氮及无机磷的线性关系，结果显示：EC与尿酸、尿素氮及无机磷的一次回归方程拟合度均较高。3种生化指标（x）与EC（y）的线性方程分别为 y=0.02 x1-15.54（R2=0.97），y=0.005 x2-5.71（R2=0.99），y=4.98x3+1.15（R2=0.97），其中x1为尿酸、x2为尿素氮、x3为无机磷。

3 讨 论

EC的测定方法简便、快速、准确，其最初为食品科学中评价肉类产品新鲜程度及货架期的研究指标，已广泛用于食品卫生部门对肉类的检测[5-7]。食品科学的研究对象为肉制品，法医学的研究对象为尸体，两者均为肉类腐败变质的过程。因此，将EC的测定用于法医学中PMI的推断是一种重要的研究思路[8]。本课题组前期已研究了大鼠不同组织EC与PMI的关系[4]，结果显示，大鼠不同组织EC随PMI变化显著，其EC随PMI延长均呈现增大的趋势。由于脑组织结构相对封闭，受外界因素影响相对较少，且距离肠道组织较远，是推断PMI的理想组织，因此本研究选取脑组织为研究对象，测定脑组织浸渍液EC及相关生化指标的变化，研究EC及多种生化指标的变化与晚期PMI的关系，并进一步探究EC电化学变化的内在机制。

本研究测定了大鼠死后不同时间间隔脑组织浸渍液EC及相关化学成分的含量，研究并分析了EC及相关生化指标随PMI的变化关系。结果显示：脑组织浸渍液EC、尿酸、尿素氮、无机磷随PMI的延长而逐渐增大，R2为0.95～0.99，浸渍液中钾离子、钠离子、氯离子、镁离子、钙离子、肌酐随PMI的变化差异无统计学意义（P＞0.05）。其中，大鼠脑组织EC随PMI的变化规律与前期研究[9]结果一致：0～1d，其EC值均无明显变化，处于平台期；2～7 d，均随PMI的延长而快速增大，体现了EC变化的稳定性。脑组织浸渍液中尿酸、尿素氮的含量随PMI延长而逐渐增加，其可能原因为：大鼠死后随着腐败的进行，其组织内蛋白质逐渐降解为一系列含氮类的碱性物质[9]，如尿酸、尿素氮等。因此，此两种物质的含量变化与EC类似，在0～1d无变化而在2～7d快速增加。同时，脑组织中磷脂的含量丰富，其相应的磷脂结合蛋白含量较其他组织多，因此，随着腐败的进行其无机磷含量逐渐增加。本研究还分析了大鼠脑组织浸渍液EC与尿酸、尿素氮、无机磷3种生化指标变化的线性关系，结果显示，此3种生化指标的变化与EC的一次回归方程拟合度较好，R2为0.97～0.99。此结果侧面反映出与大鼠腐败相关的生化指标和EC变化的一致性，从而初步探究了大鼠脑组织浸渍液EC电化学变化的内在机制。脑组织浸渍液中钾离子、钙离子、镁离子、肌酐4种指标随PMI的变化无统计学意义（P＞0.05），其可能原因为：此4种物质在组织细胞内含量较为稳定，本实验采用物理方法（研磨）将组织细胞彻底打破。因此，大鼠尸体的腐败程度对此4种指标的含量变化影响较小。钠离子、氯离子仅在2d内可测定出结果，而2d后以现有的生化分析仪检测不出其含量，具体变化机制有待于进一步研究。

综上所述，本研究探讨了大鼠脑组织EC及其相关生化指标随PMI的变化关系，初步探究了EC推断PMI的内在变化机制，尸体腐败过程中蛋白质降解产生的其他含氮类物质（除尿酸、尿素氮外）的变化规律是本课题组下一步的研究方向。同时，由于尸体的腐败受到个体与环境因素的双重影响，因此，多指标、多因素、多数据的联合应用将是PMI研究的重点方向。