酶學檢測在法醫學領域中的應用進展

吳開祥(綜述)，孫文平，王學春(審校)

(泰山醫學院病理教研室,山東 泰安 271000)

酶是生物體內催化特定化學反應的蛋白質、RNA或其復合體，是機體在新陳代謝活動中不可或缺的催化劑，廣泛參與生命活動中物質代謝與能量交換等反應過程。當機體遭受各種損傷因素，如機械性損傷、化學性損傷甚至導致機體死亡時，體內不同組織細胞的酶含量和活性均會隨之發生相應的變化，根據這一特點，酶學檢測可應用于法醫學相關領域的檢驗鑒定。該文就近年來酶學檢測在法醫學領域中的應用進展予以綜述。

1 推斷死亡時間

死亡時間(postmortem interval，PMI)的推斷始終是法醫學實踐工作中的重點和難點。傳統的PMI推斷方法包括尸溫測量、尸體現象、昆蟲學數據及白骨化等手段。隨著基礎醫學的迅猛發展，有關PMI推斷的新方法、新技術逐漸被引入法醫學領域，如血生化指標檢驗、玻璃體液分析、酶學檢測以及遺傳物質的含量變化等。迄今為止，這些方法仍然有其各自的特點和局限性，需要進一步的深入研究。

國內外學者對肝細胞酶活性隨時間的演變規律進行了深入研究。Gos等[1]通過觀察人死后肝內乳酸脫氫酶和蘋果酸脫氫酶的活性變化規律發現，兩者可用于晚期PMI推斷。金菊等[2]利用免疫組織化學和圖像分析技術研究了在不同PMI和死亡原因下大鼠肝臟組織內磷酸果糖激酶2水平的變化，結果發現三種不同死亡原因大鼠肝臟組織內該酶含量隨PMI的延長呈規律性減弱趨勢，可以作為推斷PMI的指標。閆宜鋒等[3]觀察了不同溫度下大鼠死亡后肝臟內5′-核苷酸酶的活性改變，結果發現大鼠死后21 h內5′-核苷酸酶活性與PMI呈明顯負相關，故該酶的降解規律可作為推斷PMI的參考指標。

玻璃體液中某些酶活性在死亡后表現出規律性改變，因此可以作為法醫學推斷死亡事件時間的手段之一。Henke等[4]通過研究發現，家兔死亡后玻璃體液中谷氨酰轉移酶、肌酸激酶的活性變化與PMI具有一定的相關性。李興彪等[5]發現家兔急性胰腺炎死后72 h內眼玻璃體液中淀粉酶含量變化可以為早期PMI推斷提供客觀的實驗依據。王偉平等[6]則利用光度法檢測不同溫度下家兔玻璃體液中膽堿酯酶和谷草轉氨酶活性降解規律，發現這兩種酶活性變化可以用作推斷死后54 h內PMI的較好指標。

PMI是表明案件的發生時間，對劃定偵查范圍、確定兇犯和犯罪嫌疑人有非常重要的意義。由于動物尸體與人尸體存在很大的差異，而且環境因素、個體差異、健康狀況、死因不同及組織細胞的腐敗自溶等條件均與PMI推斷有關，因此在實際檢案工作中，要進行綜合分析。

2 推斷損傷時間

Woertgen等[7]采用撞擊模型研究了大鼠腦損傷后烯醇化酶隨時間的演變規律，發現傷后其血清中烯醇化酶水平逐漸升高，于6 h達到峰值，隨后逐漸下降，表現出明顯的時間依賴性，故認為烯醇化酶可用于腦損傷形成時間的推斷。隨后陳仁輝等[8]采用彌漫性腦損傷模型，證實了該酶可用于早期法醫學鑒定及損傷經過時間的推斷。2010年，焦炎等[9]選取健康體檢者和顱腦損傷者作為研究對象，證實腦外傷患者血漿烯醇化酶可作為早期檢測創傷性顱腦損傷的特異性指標，其水平越高，顱腦損傷程度越重。楊靜等[10]建立大鼠腦液壓沖擊傷模型，采用免疫組織化學與圖像分析技術檢測出大鼠腦損傷后半胱天冬酶亞類8的變化規律，發現其傷后30 min開始表達，隨時間增加其表達亦逐漸增加，至24 h達到高峰后逐漸減少，2周左右基本恢復正常，這一演變規律為閉合性腦損傷的早期診斷及損傷時間推斷提供了依據。郭曉沖等[11]則通過實驗證實,大鼠腦挫傷修復過程中基質金屬蛋白酶3的表達呈時序性變化規律，有望用于腦挫傷時間的推斷。Harter等[12]、蔡紅星等[13]研究發現，腦脊液中胱天蛋白酶3(caspase-3)活性誘導型一氧化氮合酶的表達變化可以在實際檢案中作為腦損傷時間推斷的有效依據。也有學者通過研究發現,caspase-3的規律性表達可用于皮膚切創和骨骼肌挫傷愈合時間的觀察指標[14-15]。Saatman等[16]研究證實,在創傷性軸索損傷后，鈣激活中性蛋白酶在數小時內短暫激活，傷后4 h可被再次激活。進一步的研究發現大鼠局灶性腦損傷后，損傷周邊區的鈣激活中性蛋白酶1和2的表達隨時間呈典型的雙峰變化，兩者表達變化的時間規律可以為法醫學實踐中局灶性腦損傷時間推斷提供相關的理論依據[17]。另外，也有學者通過研究發現，血紅素加氧酶1可以作為診斷皮下出血時間進程的指標[18]。

3 對致傷(死)原因及機制的推斷

余榮軍等[19]利用SD大鼠損傷后血清檢測肌酸激酶及同工酶、乳酸脫氫酶、肌酐、尿素氮等的變化，發現其血清含量隨打擊力度增加而上升。這些肢體軟組織挫傷造成相關血清生化指標的顯著變化，可為創傷性心肌損害提供理論依據。在對急性心肌缺血所致心性猝死的研究中，學者們發現血紅素加氧酶1以及心肌細胞胞質中成纖維細胞激活蛋白α 和轉化生長因子β1的聯合表達檢測可以作為法醫尸檢中判斷死因的良好指標[20-21]。

Ikegaya等[22]發現，細胞色素C氧化酶可以用于氰化物中毒的診斷指標。步建衡等[23]研究發現，動態監測家兔非熱低壓電擊傷后乳酸脫氫酶和羥丁酸脫氫酶活性的變化可為非熱電擊損傷的診斷、損傷時間推斷提供理論依據。Nishio等[24]比較了胃促胰酶的含量在過敏性休克與非過敏性休克死者血清中的差異，發現過敏性休克死者血清胃促胰酶水平顯著升高，認為胃促胰酶對過敏性休克的診斷有一定價值。進一步研究發現，血清免疫球蛋白E、類胰蛋白酶含量可對過敏性猝死的診斷有一定參考價值[25-26]。

4 體液分析

精子ABO血型的測定可利用酶標記抗體免疫組織化學法、酶標記單克隆抗體法等，經實踐檢驗也證明了此類方法靈敏度高，重復性好，檢材用料少，快速而準確。Voorhees等[27]則利用纖維素酶消化洗脫法為強奸案中物證的提取提供了良好的途徑。也有學者通過測定受害者體內精液和前列腺液中酸性磷酸酶活性的變化規律，為性侵案件的作案時間提供了良好的線索[28]。

5 種屬鑒別

早在1994年，學者們就開展了利用酶鑒定昆蟲種屬及其分類的研究。2009年Park等[29]利用DNA細胞色素酶2～6區序列研究及分類排序成功鑒別韓國Calliphorinae麗蠅亞科的種屬。王新杰等[30]則利用聚合酶鏈反應、電泳等技術對中國的嗜尸性蠅類線粒體編碼細胞色素C氧化酶亞基Ⅰ基因進行測序分析，認為該序列分析可作為法醫學嗜尸性蠅類種屬鑒別的可靠方法。此外，劉牧等[31]應用紅細胞酸性磷酸酶、腺苷脫氨酶、腺苷酸激酶同步電泳分型，從血型遺傳學角度對漢族、蒙古族、鄂倫春族等7個族群血痕中三種酶的表型分布、基因頻率進行了調查，并計算出識別能力，與白種人、黑種人比較差異有統計學意義。

6 展 望

鑒于酶的獨有特性，法醫工作者已經將其廣泛應用于血型、血痕和精斑鑒定及人和昆蟲物種鑒別等方面，而酶學檢測在推斷死因、分析致傷機制以及損傷和PMI的推斷逐漸成為當今法醫學研究的熱點。今后，如何利用現有的各種檢驗技術，通過簡單的實驗操作進行活體、尸體以及現場血痕中酶活性、含量等隨時間的動態演變規律進行綜合分析，篩選有實用價值的檢測指標，成為法醫工作者今后的研究方向。

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