模拟尸体降温过程对死亡时间推断的影响

韩 玮 张嘉川 唐 晖 张 敏 李常兰 任素萍 焦章平 于 群

1.北京市公安局丰台分局物证鉴定所，北京 100072；2.北京市公安局法医检验鉴定中心，北京 100192；3.北京市公安局东城分局物证鉴定所，北京 100036；4.军事医学科学院野战输血研究所，北京 100850

尸冷是指机体死亡后，由于组织细胞产热过程逐渐减弱或停止，当环境温度低于体温时，尸体热量不断散失，尸体温度逐渐下降，并与环境温度达到平衡的过程[1]。在一定的温度范围内，红细胞ATP含量与保存时间具有直线相关性，可以作为死亡时间推断的一种客观参数[2]。本研究在体外模拟尸体降温过程并观察红细胞ATP含量的变化特点，以期探讨尸体降温过程对死亡时间推断的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

选取健康捐血者12名，均为来自北京市公安局丰台分局的志愿者，男、女各6名，无血液疾病或代谢性疾病，年龄25～40岁，严格依照无菌操作规程，2010年3月由执业护士用EDTA真空采血管各采集全血40 mL。

1.2 方法

1.2.1 血样保存 将全血摇匀后，即刻将各个血样以每份500 μL分装到EP管中，而后置于可调式恒温水浴箱保存，初始温度为37℃，此后每1小时调节水浴温度下降1℃，10 h后每1小时调节水浴温度下降0.5℃，24 h水浴温度降至20℃后不再调节，维持恒定。分别在 0、2、4、6、8、10、12、16、20、24、28、32、36、40、44、48 h 取血样（500 μL 装 EP 管 1 只）待检。

1.2.2 血红蛋白含量测定 将血样摇匀，然后将EP管放入Sysmex-Poch-100i血液分析仪（SYSMEX公司，日本）样品槽中，测定血红蛋白浓度（g/L）并记录。

1.2.3 红细胞ATP待检标本处理 取40 μL血样加入装有1000 μL等渗PBS缓冲液的EP管中，摇匀，置于干热器中100℃加热10 min，自然冷却后13 000 r/min离心3 min，取上清液即为ATP待检标本。

1.2.4 ATP含量测定 采用改良后生物发光法[3]，全部试剂为中国科学院上海植物生理研究所生产。

1.2.5 红细胞ATP含量计算 红细胞ATP含量（μmol/gHb）=26×样本ATP浓度值/血红蛋白浓度值。

1.3 统计学方法

采用SAS 9.2统计学软件进行数据分析，分别取0～48 h（全程）、0～24 h（降温段）、24～48 h（恒温段）3个时间段对红细胞ATP含量（[ATP]）和保存时间（PMI）进行线性回归分析，并进行Pearson相关分析；根据不同时间段的回归方程进行残差（偏离时间）计算并就同一时间点进行成对t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 红细胞ATP含量及保存温度随保存时间的变化

从表1、图1可以看出，红细胞ATP含量随保存时间的延长呈下降趋势。

2.2 全程和分段计算平均偏离时间的比较

数据经SAS 9.2统计软件的Pearson相关分析方法分析，其线性回归分析结果见表2。Pearson相关分析显示，红细胞ATP含量与保存时间呈负相关（r均为负值），3个时间段（全程、降温段、恒温段）相关分析结果显示，ATP含量与死亡时间的相关性具有统计学意义（P ＜ 0.01），但各时间段决定系数（r2）差距较大，分别为 0.898、0.940和 0.982。

以各指标原始数据分别代入3个方程，计算残差（估计保存时间与实际保存时间之差），同一时间点上12个残差绝对值的均值为各时间点推测的平均偏离时间，全程和分段计算平均偏离时间的比较见表3。各时间点上全程计算的平均偏离时间均显著高于分段计算值（P＜0.01），二者总体平均值分别为6.86 h和3.47 h。

表1 红细胞ATP含量及保存温度随保存时间的变化

图1 红细胞ATP含量及保存温度随保存时间的变化

表2 不同时间段红细胞ATP含量与保存时间的线性回归分析

3 讨论

死亡时间（PMI）的推断，一直以来是法医病理学研究的热点、难点问题。从经典的利用尸体现象（如尸冷、尸斑、尸僵、超生反应等）、胃内容物的消化程度、尸食性昆虫的发展规律来推断，到生物化学、分子生物学、组织化学等方法的应用，早期死亡时间推断的研究取得了巨大进展[4-8]。尸温、尸僵等与死亡时间的关系不乏报道[9-13]，但是，在诸多研究报道中，均未见对尸体降温过程中代谢指标变化特点的观察和报道。

人体内任何物质代谢都要受到酶的影响，由于失去自身调控各种酶功能的能力，使各种酶解反应在尸体所处的环境温度下进行[14]。通常酶的作用速度随温度升高而加速，一般地说，温度每升高10℃，反应速度大约增加1倍；但温度超过一定数值后，酶受热变性的因素占优势，反应速度反而随温度上升而减缓，形成倒“V”形或倒“U”形曲线；在此曲线顶点所代表的温度，反应速度最大，称为酶的最适温度。从动物组织提取的酶，其最适温度多在35～40℃之间，因此，随着尸体温度的下降，酶的作用速度必然随之下降。同时，虽然不同环境、个体因素下尸体降温速度不同，但大多情况下尸体降温是一个持续渐进的过程。因此，任何代谢类指标的变化均会不同程度地受到尸体降温过程的影响。

表3 全程计算和分段计算平均偏离时间的比较（h）

据报道，人体的正常体温，是由体内产热散热而保持动态稳定的，一般在37℃左右[15-16]；因此，假设受害者死亡时的体温是37.0℃是完全合理的。尸体降温过程报道不一，肌肉组织和环境的温度对尸体温度影响很大。在一般情况下，儿童和老年人的尸体冷却快，青壮年较慢。胖人的尸温比瘦子的尸温降低得慢；温暖室内的尸温比寒冷室外的尸温冷得慢；慢性消耗性疾病、大出血、溺死、大面积烧伤死者的尸体冷却速度快，而猝死、机械性窒息死、一氧化碳中毒死的尸体冷却速度就要慢些；同时，尸体体温的变化与体温与室温的温差成正比；较平均的说法是尸体的温度大约每小时会下降1℃。笔者向资深法医病理学专家请教，获知春秋季室内环境下，较为平均的水平是尸体前10 h约1 h下降1℃，10 h后1 h约下降0.5℃，至尸温平衡总计约经过24 h。笔者据此设计了模拟降温方案。

结果表1、图1均显示降温段红细胞ATP下降速度明显高于恒温段，表2中降温段回归方程斜率（0.068）远高于恒温段（0.019）佐证了这一事实。表2还显示，全程或分段统计红细胞ATP含量变化均具有与死亡时间直线相关性，且相关性具有统计学意义，但全程计算的决定系数（r2）低于分段（降温段和恒温段）计算下的r2值，说明全程回归方程的参考价值亦低于分段计算的回归方程。表3显示，全程计算的平均偏离时间显著高于分段计算的平均偏离时间，进一步说明尸体降温过程对死亡时间推断有明显影响，应将尸体降温过程作为一个独立的阶段进行研究。王成祥等[17]报道，研制出脑温死亡时间测定仪，可对进一步研究尸体降温过程提供帮助。

本研究通过模拟尸体降温过程观测红细胞ATP含量的变化趋势，证实尸体降温过程对死亡时间推断有明显影响，说明在利用红细胞ATP含量（亦包括其它多种代谢性指标）这一参数推断PMI时，应注重掌握尸体降温过程中代谢指标的变化特点，并分别根据降温段（尸冷过程）和恒温段（尸温与环境温度平衡）的变化特点进行推断。同时，本文中模拟尸体降温过程仅是较平均化的一种模型，由于尸体降温过程的影响因素很多，因此不同环境和个体因素下尸体降温过程必定是形式多样的，而这正是进一步实验应关注的。

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