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机械性窒息与心源性猝死小鼠脑干差异性代谢物对比研究

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机械性窒息与心源性猝死小鼠脑干差异性代谢物对比研究

作者：刘洋河北医科大学

学位级别：硕士

目的:机械性窒息及心源性猝死的死因鉴定是法医学实践中亟待解决的疑难问题,本研究通过成功建立小鼠机械性窒息死亡模型和心源性猝死模型,运用病理学技术观察了窒息过程中神经元及相关蛋白的表达变化,进一步采用液相色谱-质谱代谢组学技... 详细信息

目的:机械性窒息及心源性猝死的死因鉴定是法医学实践中亟待解决的疑难问题,本研究通过成功建立小鼠机械性窒息死亡模型和心源性猝死模型,运用病理学技术观察了窒息过程中神经元及相关蛋白的表达变化,进一步采用液相色谱-质谱代谢组学技术,分析脑干样本代谢谱,筛选出鉴别窒息和心源性猝死的差异性代谢物,旨在为两种不同死亡原因的鉴别诊断提供科学依据。方法:组织学:将24只小鼠随机分为对照组(Control group,CON)6只,机械性窒息组(Mechanical asphyxia death group,MAD)6只,心源性猝死长时间组(Sudden cardiac death-long group,SCDL)6只,心源性猝死短时间组(Sudden cardiac death-short group,SCDS)6只;电镜:取CON组和MAD组各3只进行观察。代谢组:将24只小鼠随机分为CON组6只,MAD组6只,SCDL组6只,SCDS组6只。所有小鼠均给予异氟烷麻醉。CON组小鼠在麻醉下脱颈死亡,MAD组小鼠给予异氟烷麻醉,小鼠呼吸、心率平稳后,采用直径为0.51 cm的不规则尼龙绳间断性扼压颈部致小鼠10 min左右死亡,SCDL组小鼠腹腔注射1 g/kg异丙肾上腺素后10 min左右死亡,SCDS组腹腔注射1.5 g/kg异丙肾上腺素后1min左右死亡。取脑组织制作蜡块,HE、电镜、甲苯胺蓝染色和免疫组织化学染色观察基本病理形态改变,运用液相色谱-质谱联用法(Liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)技术观察脑干代谢谱的变化。结果处理及统计学分析:数据整理采用Excel 2016完成,用SPSS 23.0进行统计分析。免疫组化染色阳性强度值符合正态性检验和方差齐性检验的数据采用均数±标准差(Mean±SD)表示,组间数据的比较行单因素方差分析,用最小显著差法(Least significant difference,LSD)作两两比较;对脑组织两组间免疫组化染色阳性强度值采用两独立样本t检验进行比较。以上统计结果均以P性投影值和T检验,筛选机械性窒息下表达差异的代谢物并进行代谢通路富集分析,研究机械性窒息中代谢紊乱的影响及具体代谢途径。结果:***染色结果:CON组脑干、下丘脑织结构清晰,细胞无明显病理学改变。MAD、SCDL和SCDS组,均出现数量不等的红色神经元,其中MAD组神经元缺血缺氧的病理学改变最为明显(图1和2)。2.电镜结果:CON组脑干神经元结构正常,无明显病理改变,线粒体嵴清晰可见,双侧膜结构界限清晰,内质网和高尔基体结构无异常,MAD组神经元发生明显固缩,线粒体嵴模糊不清,双层膜结构边界不清,内质网肿胀扩张,膜旁核糖体脱落,高尔基体肿胀扩张(图3)。3.甲苯胺蓝染色:CON组脑干、下丘脑神经元胞浆丰富,胞浆内尼氏体清楚可见。且SCDS组内尼氏体染色变浅,部分神经细胞水肿;SCDL组可见部分胞浆内尼氏体消失,神经细胞固缩改变;MAD组见尼氏体消失,固缩、深染的神经细胞数目增多(图4和图5)。4.免疫组织化学染色结果:4.1脑干免疫组化染色结果:4.1.1 HIF-1α在神经元表达情况CON组神经元胞浆中可见少量HIF-1α表达。与CON组相比MAD组表达显著升高。MAD组与SCDS组相比,HIF-1α表达显著升高,与SCDL组相比,HIF-1α表达升高(图6)。4.1.2 GFAP在星形胶质细胞表达情况GFAP在四组的星型胶质细胞中均有表达但无统计学差异(图7)。4.1.3 C-fos在神经元表达情况CON组神经元核内见C-fos少量表达,与CON组相比MAD组表达显著升高,SCDS组与MAD组相比表达降低,SCDS组比CON组表达升高,SCDS组和CON组表达无统计学差异(图8)。4.2下丘脑免疫组化染色结果:4.2.1 HIF-1α在神经元表达情况CON组神经元胞浆中可见少量HIF-1α表达,与CON组相比MAD组的表达明显升高,MAD组与SCDS和SCDL组相比,HIF-1α表达升高(图9)。4.2.2 GFAP在星形胶质细胞表达情况GFAP在四组的星型胶质细胞中均有表达但无统计学差异(图10)。4.2.3 C-fos在神经元表达情况CON组下丘脑神经元细胞核见C-fos少量阳性,MAD组与CON组相比表达显著升高,SCDS组与MAD组相比表达降低,SCDL组比CON组表达升高,SCDS组和CON组表达无统计学差异(图11)。5.代谢组学结果:基于LC-MS代谢组学平台,根据主成分分析(Principal component anal

关键词：机械性窒息心源性猝死脑缺氧液相色谱质谱代谢组学

肺组织缺氧时分子变化与机械性窒息死亡死因鉴定研究进展

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法医学杂志 2023年第1期39卷 57-65页

作者：吴天璞马剑龙廖信彪张东川马开军余彦耿陈龙复旦大学基础医学院法医学系上海200032 深圳市公安局刑事警察支队刑事技术处法医病理学公安部重点实验室广东深圳518040 广东省公安厅刑事技术中心法医病理学公安部重点实验室广东广州510050 上海市公安局物证鉴定中心上海市现场物证重点实验室上海200083

肺是机体最大的呼吸器官,缺氧时肺组织细胞快速发生损伤性变化,同时激活自救通路,进而引发复杂的生物大分子变化。机械性窒息死亡是由机械性暴力引起的急性呼吸障碍导致的死亡。由于缺乏特异性的尸体内部征象,机械性窒息死亡的精准死因... 详细信息

肺是机体最大的呼吸器官,缺氧时肺组织细胞快速发生损伤性变化,同时激活自救通路,进而引发复杂的生物大分子变化。机械性窒息死亡是由机械性暴力引起的急性呼吸障碍导致的死亡。由于缺乏特异性的尸体内部征象,机械性窒息死亡的精准死因鉴定一直是法医病理鉴定的难点。本文回顾了缺氧条件下肺组织的生物大分子变化,探讨了将这些变化用于机械性窒息死亡精准死因鉴定的可能性,以期为相关研究提供新思路。

关键词：法医病理学机械性窒息死亡原因缺氧肺综述

mRNA和microRNA在机械性窒息死推断中的研究进展

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中国法医学杂志 2014年第2期29卷 121-123页

作者：潘晖吕叶辉张恒陈龙复旦大学上海医学院法医学系上海200032

机械性窒息死的推断是法医学鉴定的难点之一。利用实时荧光定量PCR(fluorogenic quantitative RT-PCR,RT-qPCR)技术检测RNA表达水平变化规律,并据之推测机械性窒息死亡的原因,近年来已成为研究热点。本文对mRNA和microRNA(miRNA或miR)... 详细信息

机械性窒息死的推断是法医学鉴定的难点之一。利用实时荧光定量PCR(fluorogenic quantitative RT-PCR,RT-qPCR)技术检测RNA表达水平变化规律,并据之推测机械性窒息死亡的原因,近年来已成为研究热点。本文对mRNA和microRNA(miRNA或miR)在机械性窒息死推断的研究文献进行复习综述,并重点探讨miRNA在该类死因推断中的应用,以期为机械性窒息死推断提供新的思路。

关键词：法医病理学机械性窒息死亡原因 microRNA miR-210

基于心肌代谢组学的机械性窒息与心源性猝死的鉴别研究

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基于心肌代谢组学的机械性窒息与心源性猝死的鉴别研究

作者：柳炳瑞河北医科大学

学位级别：硕士

目的:确定死亡原因是法医实践中最重要的任务之一。由于机械性窒息的诊断依据缺乏特异性,对于法医病理工作者来说,这是一项具有挑战性的诊断。特别是,在自身存在心源性疾病的情况下,发生机械性窒息,如何确定其死亡原因是法医病理鉴定的... 详细信息

目的:确定死亡原因是法医实践中最重要的任务之一。由于机械性窒息的诊断依据缺乏特异性,对于法医病理工作者来说,这是一项具有挑战性的诊断。特别是,在自身存在心源性疾病的情况下,发生机械性窒息,如何确定其死亡原因是法医病理鉴定的难题。法医病理学工作者经常被要求在审判中提供机械性窒息和心源性猝死之间的鉴别证据。因此,寻找机械性窒息和心源性猝死之间可靠的鉴别标志物是法医病理学亟需解决的技术难题。代谢组学是研究体内存在的低分子量代谢物,寻找生物标志物的一种有前途的新方法,是一种对细胞、组织或生物体液中分子量通常低于1000Da代谢物进行定量的方法。被誉为机体病理状态的功能“指纹”。通过对心肌进行非靶向代谢组学分析以及根据代谢特征进行深入的组织学研究以阐明心肌代谢物和组织学变化特征,以寻求鉴别机械性窒息和心源性猝死的特异性诊断指标。方法:将所有小鼠随机分为4组:对照组(CON)、机械性窒息组(MAD组)、猝死长时间组(SCDL)和猝死短时间组(SCDS)。所有小鼠均通过麻醉箱进行异氟烷气体麻醉。CON组:在麻醉下对小鼠进行断头处理。MAD组:小鼠麻醉,小鼠呼吸、心率平稳后,采用直径为0.51cm的不规则尼龙绳置于小鼠脖颈处间断性施加压力扼压颈部致小鼠死亡(大约10分钟)。SCDL组:小鼠腹腔注射1 g/kg ISO,SCDS组小鼠腹腔注射1.5 g/kg ISO。提取左心室壁心肌组织用于代谢组学分析、脂滴(LDs)的油红“O”染色、LDs的透射扫描电子(TSE)显微镜检查、CD36和Dysferlin的免疫组织化学(IHC)分析以及液相色谱质谱(LC-MS)神经酰胺的测定。结果:1.代谢组学结果:1.1脂肪酸类代谢差异MAD组和SCDL组中鉴定出11种与脂类相关的差异明显的代谢物,其中8种下调,3种上调。MAD组和SCDS组中鉴定出12种与脂类相关的差异明显的代谢物,其中10种下调,2种上调。SCDL组和SCDS组中鉴定出10种与脂类相关的差异明显的代谢物,全部下调。MAD组较CON组全部下调,SCDL组14种下调,3种上调,SCDS组10种下调,8种上调。1.2氨基酸类代谢差异MAD组、SCDS组、SCDL组相比于对照组分别鉴定出6、16、6种差异代谢物,其种MAD组全部下调;SCDS组5种下调,11种上调;SCDL组4种下调,2种上调。MAD组和SCDL组与SCDS组相比分别鉴定出12,11种差异代谢物,其中MAD组2种上调,10种下调,SCDL组2种上调,9种下调。MAD组与SCDL组相比,全部下调。其中支链氨基酸差异表现为:MAD和对照组支链氨基酸无差异,SCDS、SCDL与对照组相比缬氨酸上调。MAD和SCDL于SCDS相比缬氨酸和异亮氨酸下调。MAD和SCDL相比缬氨酸下调。1.3糖代谢方面没有明显差异2.脂滴结果2.1油红“O”染色与CON组相比,SCD组LDs明显增加,尤其是SCDS组增加最为显著,MAD组增加不明显。2.2电镜检测与CON组相比,SCD组LDs明显增加,尤其是SCDS组增加最为显著,MAD组增加不明显。与对照组相比,实验组线粒体双分子层边界模糊明显,表明实验组发生了线粒体损伤和能量代谢紊乱。3.免疫组化染色结果3.1脂肪酸转运蛋白CD36表达情况与CON组相比,实验组,尤其是MAD组,CD36表达显著升高。3.2 Dysferlin膜修复蛋白表达情况膜修复关键蛋白Dysferlin的含量在SCD组中明显低于其他组,尤其是SCDS组更明显,而在MAD组和CON组之间差异不明显。4.神经酰胺检测结果:神经酰胺C18:0(N-硬脂酰鞘氨醇)、神经酰胺C22:0(N-花生酰-D-赤型-鞘氨醇)和神经酰胺C24:0(N-二十四酰鞘氨醇)在SCD中的表达显著高于MAD和CON组(p<0.05),而MAD和CON组之间没有显著差异。所有组中神经酰胺C16:0(N-棕榈酰-鞘氨醇)的含量均无统计学意义。结论:SCD和MAD中存在明显的脂肪酸和氨基酸代谢差异。FAs、BCAA、CD36、LDs相关蛋白和神经酰胺C18:0、C22:0和C24:0可能在区分MAD和SCD,甚至SCDS和SCDL方面具有潜在的诊断价值。

关键词：机械性窒息心肌损伤法医病理学代谢组学心源性猝死

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机械性窒息致多脏器气栓1例

中国法医学杂志 2013年第5期28卷 428-429,F0003页

作者：刘超于晓军吴德清吕俊耀汕头大学医学院法医教研室广东汕头515031 晋江市公安局刑侦大队福建晋江362200

1案例资料1．1案情摘要某男，16岁。与人打架，被抱摔仰卧倒地，脚踩颈部约数分钟，致颜面紫绀、口腔流血，意识丧失，现场死亡。

关键词：法医病理学机械性窒息脏器气栓鉴别诊断

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机械性窒息死亡法医学分析1例

中国法医学杂志 2017年第S1期32卷 54-55页

作者：张宗清皋兰县公安局刑事侦查大队甘肃皋兰730299

1案例资料1.1简要案情及现场勘验2015年7月30日10时许黄河某水电站库区内打捞出一具用黄色编织袋包装的女性尸体,袋口紧扎,袋子完好。尸体上身着白色无袖衫,黑色胸罩;下身着黑色短裤,粉色内裤;双足穿高跟凉皮鞋。编织袋内有:毛巾一条、... 详细信息

1案例资料1.1简要案情及现场勘验2015年7月30日10时许黄河某水电站库区内打捞出一具用黄色编织袋包装的女性尸体,袋口紧扎,袋子完好。尸体上身着白色无袖衫,黑色胸罩;下身着黑色短裤,粉色内裤;双足穿高跟凉皮鞋。编织袋内有:毛巾一条、打火机一只、墨镜一副。后经DNA比对确认死者系丁某,33岁,甘肃甘谷人。

关键词：法医病理学机械性窒息尸检

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机械性窒息死亡机制分析及鉴别1例

中国法医学杂志 2016年第5期31卷 523-523,I0002页

作者：高爽白银冰樊文忠魏振选鄂尔多斯市公安局刑侦支队内蒙古鄂尔多斯017000 鄂尔多斯市公安局东胜区分局刑侦大队内蒙古鄂尔多斯017000

1案例资料1.1简要案情及现场勘查某女,45岁。2014年12月7日被发现死在公园一处树坑内。现场位于公园东侧山坡,死者跪坐在坑内,衣物半脱下,衣帽将面部遮盖,无随身物品。

关键词：法医损伤学死亡机制机械性窒息心源性猝死

机械性窒息死亡的血气分析及pH值变化的实验研究

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锦州医学院学报 1999年第6期20卷 4-6页

作者：礼晓明李学金锦州医学院法医学教研室

通过实验研究,探讨机械性窒息死亡的血气分析及pH值变化,将家兔以6种机械性窒息方式处死,包括缢死、勒死、扼死、捂死、淡水中溺死、挤压胸腹部。分别进行血气分析及pH值测定。实验结果表明,机械性窒息死亡的家兔血中pH值下降(P<001),P... 详细信息

通过实验研究,探讨机械性窒息死亡的血气分析及pH值变化,将家兔以6种机械性窒息方式处死,包括缢死、勒死、扼死、捂死、淡水中溺死、挤压胸腹部。分别进行血气分析及pH值测定。实验结果表明,机械性窒息死亡的家兔血中pH值下降(P性呼吸性酸中毒表现,是机械性窒息的结果。因而作者认为,机械性窒息死亡的鉴定,可进行血气分析及pH值测定,如果检测结果为呼吸功能不全即急性呼吸性酸中毒表现。

关键词：机械性窒息血气分析 PH值

机械性窒息死亡时背部和四肢肌肉出血的法医学意义

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中国法医学杂志 1991年第3期6卷 179-180页

作者：李兴安王学勤于嘉源张忱宏大连市公安局刑事科学技术研究所 116012

机械性窒息死亡在法医学尸体检验中,是一类常见的暴力性死亡。其死亡原因和死亡方式有时难以确定,如现场遭到严重破坏或有伪装存在,尸体已腐败,特别是水中尸体等。为解决这一问题,我们把解剖背部和四肢部作为各种机械性窒息死亡尸体必... 详细信息

机械性窒息死亡在法医学尸体检验中,是一类常见的暴力性死亡。其死亡原因和死亡方式有时难以确定,如现场遭到严重破坏或有伪装存在,尸体已腐败,特别是水中尸体等。为解决这一问题,我们把解剖背部和四肢部作为各种机械性窒息死亡尸体必解部位,即每尸必解,每解必全。并对大连市15年间发生并确认为机械性窒息死亡不同年龄、性别的尸体资料进行回顾性研究,现将结果报告如下。

关键词：机械性窒息法医学意义法医学尸体检验死亡方式四肢肌肉窒息死亡案件性质四肢部死亡案例暴力性