無電流斑電擊死的實驗研究.pdf

1、無電流斑的電擊死在法醫(yī)學實踐中時常遇及，而傳統(tǒng)判定電流損傷的主要依據(jù)是電流斑、皮膚金屬化等特殊改變。如果無電流斑的存在，這類案件的法醫(yī)學鑒定則相當困難。目前的研究表明，電場作用下，細胞膜可以發(fā)生可逆性穿孔，但電擊死(傷)是否也會引起細胞膜穿孔?假如有穿孔，這種穿孔是否對電流作用或電場作用有相對特異性?目前尚無研究報道。另外，對于無電流斑的電擊死，還必須對其電流路徑進行推斷。有研究表明，電流刺激可以引起刺激部位的骨骼肌基因表達，而非刺激部

2、位則無此種改變。因此，本研究從骨骼肌的基因表達變化入手進行探討。此外，法醫(yī)實踐中還必須確定是電擊致死還是死后電擊。電流作用可以引起骨骼肌與心肌的收縮，骨骼肌的收縮必然會引起肌小節(jié)長度變化，生前與死后骨骼肌活性不一樣同，電擊死與死后電擊是否會在長度變化上存在差異?這是本研究的另一項內(nèi)容。研究表明，骨骼肌的收縮可以引起某些基因的表達，既然電流刺激可以引起肌肉收縮，那么電擊死引起的肌肉收縮是否會引起基因的表達?這種表達與死后電擊有什么區(qū)別?由

3、于電擊導致死亡的時間甚短，蛋白水平可能來不及產(chǎn)生太大的變化，我們從mRNA水平上來研究這種變化與區(qū)別。 研究目的：探求無電流斑電擊死的法醫(yī)學鑒定要點，包括： ①尋找無電流斑電擊死的診斷指標； ②探討無電流斑電擊死的電流路徑； ③探討電擊死與死后電擊的鑒別依據(jù)。 研究方法： 第一部分：無電流斑電擊死的形態(tài)學診斷指標研究 1．體外血細胞電擊穿孔研究 取成人血液6例，每人取12m

4、l，每例血液均分為6等份，每份2ml，分為非電擊組，電擊5s，10s，20s，30s，lmin，共6組。220v交流電電擊后，掃描電鏡觀察血細胞膜的變化。 2．無電流斑電擊死與非電擊死血管內(nèi)皮與血細胞穿孔研究 以及電擊死人體主動脈與肺動脈內(nèi)皮的掃描電鏡觀察取新西蘭45只兔，隨機分為9組，每組5只，即正常對照組、Al、A2、Bl、B2，C、D、E、F組。正常對照組直接經(jīng)耳緣靜脈注入空氣處死，另不做任何處理。建立六種動物模型

5、，即A～F。A1、A2組用模型A； B1、B2組用模型B，分別以220V及110V電擊致死。其余組分別用相對應的模型進行實驗。 模型A：將兔的右前肢與左后肢分別用O．1M PBS浸濕，再纏上用O．1M PBS浸泡的濕紗布，將導線直接纏繞在紗布外層，接通220V或110V交流電，通電致死。 模型B：在長方形塑料容器兩端分別固定兩根導線作電極，并在容器內(nèi)加少量水，水深約1．5cm，將兔置于塑料容器中，上方放置一塑料網(wǎng)蓋(以防

6、兔跳出)，接通220V或110V交流電，通電致死。 模型C：將實驗兔從40米高空墜下致死。 模型D：將無水乙醇噴灑于實驗體表，點燃致其死亡。 模型E：將亞硝酸鈉2g溶于10ml蒸餾水，全部灌入兔胃，致其死亡。 模型F：將實驗兔置入充滿二氧化碳密閉容器中，使其窒息死亡。取兔血液、肺動脈和主動脈，用掃描電鏡觀察紅細胞及內(nèi)皮細胞形態(tài)學變化。 取5例法醫(yī)實踐中電擊死亡者主動脈與肺動脈根部，同時用3例其他死

7、亡原因的主動脈與肺動脈根部做對照組。用掃描電鏡觀察其內(nèi)皮細胞形態(tài)變化。 第二部分：無電流斑電擊死電流通路的推斷研究-----無電流斑電擊死兔對稱部位骨骼肌hsp70、c-los、il-6mRNA表達差異 新西蘭兔10只，隨機分為電擊死組與對照組2組，每組5只。對照組直接經(jīng)耳緣靜脈注入空氣處死，另不做任何處理。電擊死組：將兔的右前肢與左后肢分別用O.1MPBS浸濕，用蘸有O.1M PBS的紗布纏繞其上，通220V交流電致死

8、，建立無電流斑電擊死動物模型。分別取股四頭肌及肱二頭肌中段，用熒光定量RT-PCR技術(shù)檢測其hsp70、c-fos、i1-6mRNA表達。 第三部分：電擊死與死后電擊的鑒別研究 1.生前電擊與死后電擊骨骼肌與心肌hsp70、c-los、il-6mRNA的表達 新西蘭兔15只，隨機分為三組，即電擊死組、死后電擊組、對照組，每組5只。電擊死組，將兔的右前肢與左后肢分別用0.1M PBS浸濕，再纏上用O.1M PBS浸

9、泡的濕紗布，將導線直接繞于紗布外層，接通220V交流電，直至死亡：死后電擊組，用耳緣靜脈空氣注射50ml致死，死后即刻用220V交流電的兩極分別連接實驗動物的左后肢與右前肢通電3分鐘；對照組直接用耳緣靜脈空氣注射50ml處死，不電擊；取各實驗動物左后肢與右前肢的股四頭肌與肱二頭肌中份及心室肌，用熒光定量RT-PCR技術(shù)檢測電擊死與死后電擊兔的骨骼肌及心肌hsp70、c-fos、il-6mRNA含量變化。 2.生前電擊與死后電擊骨

10、骼肌肌小節(jié)的長度變化 12只兔隨機分為4組，每組3只，分別為對照組Ⅰ、對照組Ⅱ、電擊死組、死后電擊組。對照組Ⅰ、Ⅱ與死后電擊組兔分別從耳緣靜脈注射空氣50ral.處死。對照組Ⅰ于處死后立即取材；而對照組Ⅱ則于死后24h取材。電擊死組，先將兔的右前肢與左后肢分別用磷酸鹽緩沖液浸濕，再纏上用磷酸鹽緩沖液浸泡的濕紗布，將導線直接繞于紗布外層，接通220V交流電，直至其死亡；死后電擊組先將動物從耳緣靜脈注射空氣50ml.處死，然后按電擊

11、死組方法電擊4min.取左后肢股四頭肌中段，固定。用透射電鏡觀察骨骼肌肌小節(jié)長度變化，對所得結(jié)果進行統(tǒng)計學分析。 研究結(jié)果： 第一部分：無電流斑電擊死的形態(tài)學診斷指標研究 1.體外血細胞電擊穿孔研究 電擊后，即可以觀察到細胞膜(紅細胞與白細胞)均有穿孔，紅細胞穿孔可為一個或多個，形狀多為圓形或卵圓形，白細胞穿孔為多個，呈篩網(wǎng)狀；穿孔細胞數(shù)隨電擊時間延長而增多。非電擊組細胞則無穿孔，各類細胞形態(tài)如常。

12、 2．無電流斑電擊死兔血管內(nèi)皮與血細胞穿孔以及電擊死人體主動脈與肺動脈內(nèi)皮的掃描電鏡觀察 電擊死兔肺動脈與主動脈內(nèi)皮細胞可見穿孔，而非電擊死動物與正常對照組則未見穿孔現(xiàn)象。 5例電擊死人體肺動脈與主動脈標本中，4例可見內(nèi)皮細胞穿孔，1例內(nèi)皮細胞脫失，但可見平滑肌細胞穿孔，而其他原因死亡者則無血管內(nèi)皮穿孔現(xiàn)象。 第二部分 無電流斑電擊死電流通路的推斷研究-----無電流斑電擊死兔對稱部位骨骼肌hsp70、c-lo

13、s、i1-6mRNA表達差異 電擊死組四肢骨骼肌il-6、hspTO、c-fosmRNA的水平均較對照組高，但通電肢il-6、hsp70、c-fosmRNA的水平遠大于非通電肢。 第三部分：電擊死與死后電擊的鑒別研究 1．生前電擊與死后電擊骨骼肌與心肌hsp70、c-los、il-6mRNA的表達電擊死兔的通電肢體骨骼肌及心肌hsp70、c-fos、i1-6mRNA表達水平顯著升高；而死后即刻電擊肢體骨骼肌及心肌

14、hsp70、c-fos、ii-6mRNA水平僅輕微升高，表達微弱。 2．生前電擊與死后電擊骨骼肌肌小節(jié)的長度變化生前電擊與死后電擊骨骼肌肌小節(jié)均縮短，但生前電擊縮短的程度更甚，死后電擊組與正常對照組相比，僅輕微縮短；對照組Ⅱ死后24小時肌小節(jié)顯著伸長。 結(jié)論： 1．交流電流可以引起構(gòu)成電路的細胞穿孔； 2．電流或電場引起的細胞膜穿孔具有相對特異性； 3．主動脈與肺動脈根部內(nèi)皮細胞穿孔可作為無電流斑