高原低氧條件下大鼠玻璃體液中鈣、鎂和氯濃度的變化※

趙洪乾，陳 亮，高如陽，于 聰，李 婷，趙 海，吳 岳*

(1.青海大學醫學院；2.青海省刑事警察總隊，青海 西寧 810001)

近年來，應用玻璃體液中化學成分變化推測PMI(postmortem interval，PMI)的研究越來越受到重視。本文旨在研究不同高原低氧條件下玻璃體液中Ca2+、Mg2+和Cl-濃度的變化，以期為高海拔地區利用玻璃體液準確推斷PMI提供依據。

1 材料與方法

1.1 實驗動物分組與取材

健康SD大鼠70只，雄性，6～7 w，180±20 g，由西安交通大學醫學部實驗動物中心提供，動物合格證號：SCXK(陜)2017-003。將大鼠隨機分為兩個海拔組(2260組，5000組)，每組各35只，分別在青海大學醫學院低壓氧艙和動物房進行適應性飼養(3w)。

1.2 樣本檢測

檢測前將待測樣本常溫解凍，取玻璃體液120 μL于檢測瓶中，應用美國貝克曼庫爾特AU5800全自動生化分析檢測儀檢測Ca2+、Mg2+、Cl-濃度。

1.3 統計學處理

2 結果

2.1 玻璃體液中Ca2+濃度

表1和圖1顯示，死亡0 h時，玻璃體液中Ca2+濃度在海拔2 260 m條件下高于海拔5 000 m條件下，且差異顯著(P<0.05)。在海拔2 260 m條件下，死亡6 h至死亡9 h時，Ca2+濃度表現為增長趨勢，增長率為11.1%。在海拔5 000 m條件下，死亡即刻至死亡3 h時，死亡12 h至死亡18 h時，Ca2+濃度增長速度快，表現為該時間段趨勢線的斜率增大。在死亡3、12和18 h時，兩海拔條件下Ca2+濃度相比，差異不顯著(P>0.05)。

表1 大鼠死后不同海拔玻璃體液Ca2+濃度的測定結果Table 1 The Ca2+ concentration in vitreous humor at different altitude in

* ：與死后0 h比較，P<0.05

圖1 大鼠死后不同海拔及時間下玻璃體液中Ca2+濃度變化圖

2.2 玻璃體液中Mg2+濃度

表2和圖2顯示，在死亡12 h內，Mg2+濃度在兩個不同海拔條件下變化情況基本相同。Mg2+濃度變化在兩個海拔條件下死亡24 h內差異顯著(P<0.05)。在死亡后12 h和18 h之間，海拔5 000 m條件下的Mg2+濃度增長速度大于海拔2 260 條件下，增長率分別為55%和2.19%。在死亡0 h時和24 h時，海拔2 260 m條件下的Mg2+濃度與海拔5 000 m條件下的Mg2+濃度相比差異顯著(P<0.05)。

表2 大鼠死后不同海拔玻璃體液Mg2+濃度的測定結果Table 2 The Mg2+ concentration in vitreous humor at different altitude in

* ：與死后0 h比較，P<0.05

圖2 大鼠死后不同海拔及時間下玻璃體液中Mg2+濃度變化圖

2.3 玻璃體液中Cl-濃度

表3和圖3顯示，海拔5 000 m條件下的Cl-濃度較海拔2 260 m條件下的Cl-濃度波動較大。Cl-濃度變化在海拔2 260 m條件下24 h內差異顯著(P<0.05)。兩個海拔條件下的Cl-濃度相比，在死后即刻、死亡9 h和12 h時，差異顯著(P<0.05)。在死亡3 h時，兩個海拔條件下的Cl-濃度較死后即刻極為接近，差異不顯著(P>0.05)。在死亡0 h至3 h時，死亡12 h至18 h時，兩個海拔條件下的Cl-濃度變化相反，在這兩個時間段，海拔2 260 m條件下，Cl-濃度下降，減少率分別為20.0%和6.9%；海拔5 000 m條件下，Cl-濃度上升，增長率分別為8.9%和36.1%。

表3 大鼠死后不同海拔玻璃體液Cl-濃度的測定結果Table 3 The Cl- concentration in vitreous humor at different altitude in

續表：

* ：與死后0 h比較，P<0.05

圖3 大鼠死后不同海拔及時間玻璃體液中Cl-濃度變化圖

2.4 相關分析

通過直線相關分析，Ca2+濃度在海拔2 260 m條件下與PMI無相關，r=-0.657，P>0.05；在海拔5 000 m條件下與PMI無相關，r=0.620，P>0.05。Mg2+濃度在海拔2 260 m條件下與PMI存在正相關，r=0.881，P<0.01；在海拔5 000 m條件下與PMI存在正相關，r=0.963，P<0.01。Cl-濃度在海拔2 260 m條件下與PMI存在負相關，r=-0.818，P<0.05；在海拔5 000 m條件下與PMI無相關，r=-0.235，P>0.05。

2.5 回歸直線方程

對兩個海拔條件下的大鼠玻璃體液中存在相關關系的Mg2+和Cl-濃度與PMI進行回歸分析，以PMI為自變量(X)，分別以Mg2+和Cl-的物質濃度為因變量(Y)，擬合回歸直線方程，得出Mg2+和Cl-的物質濃度在海拔2 260 m及海拔5 000 m的回歸直線方程及R2值，結果見表4。

表4 大鼠死后不同海拔玻璃體液各物質濃度隨PMI的回歸直線方程及R2值Table 4 The regression linear equation and R2 value

X：PMI，Y：物質濃度

3 討論

青海地處青藏高原，屬于高原大陸性氣候，氣候特征明顯，與內陸地區差異大[1]。因此需要個性化研究。

本研究結果顯示，在海拔2 260 m條件下的大鼠，死后玻璃體液中Ca2+濃度最高為0.33 mmol·l-1，最低為0.27 mmol·l-1；Mg2+濃度最高為0.96 mmol·l-1，最低為0.66 mmol·l-1，擬合優度為0.776；Cl-濃度最高為37.08 mmol·l-1，最低為23.94 mmol·l-1，擬合優度為0.670。海拔5 000 m條件下的大鼠，死后玻璃體液中Ca2+濃度最高為0.37 mmol·l-1，最低為0.19 mmol·l-1；Mg2+濃度最高為1.11 mmol·l-1，最低為0.48 mmol·l-1，擬合優度為0.928；Cl-濃度最高為25.86 mmol·l-1，最低為19.00 mmol·l-1。擬合優度在不同專業不同領域的要求不同，在玻璃體液化學成分變化推斷PMI中，有學者[2-4]認為擬合優度值大于0.9的離子，其回歸方程具有應用價值。本實驗中Mg2+在海拔5 000 m條件下擬合優度大于0.9。在死亡0 h至12 h時，Mg2+在海拔5 000 m條件下與PMI存在正相關，r=0.913，P<0.05，擬合優度為0.833。由此分析，雖然Mg2+在海拔5 000 m條件下的擬合優度優于海拔2 260 m條件下，但由于海拔5 000 m條件下的Mg2+濃度在死亡12 h后增長迅速，因此得出的回歸直線方程推斷PMI可能存在較大誤差。

課題組認為，不同高原低氧條件對大鼠死后的三種離子濃度均存在影響：死亡即刻，兩個海拔條件下三種物質濃度相比均具有顯著差異性(P<0.05)。Ca2+在海拔5 000 m條件下呈現出不同結果，與有關[2-3]報道的玻璃體液Ca2+含量隨PMI延長而下降的結論不同。與Nowak等[5]報道的窒息和心臟病死亡的尸體玻璃體液中Ca2+離子濃度升高的結論也存在差異。Mg2+在兩海拔條件下均呈現上升趨勢，這與前人[2-4，6-8]報道的Mg2+隨PMI延長的變化趨勢一致，而海拔5 000 m條件下的Mg2+濃度在死亡12 h后波動較大。大鼠死后，海拔5 000 m條件下的Cl-濃度較海拔2 260 m條件下的濃度波動大，且與PMI的相關性低，對推斷死后PMI無幫助，這與前人[3，9-12]報道研究結果相似。

本研究結果表明，Ca2+、Mg2+和Cl-三種離子在海拔5 000 m條件下，死亡后24 h內，三種離子存在兩個時間段的變化基本一致，即死后即刻至死亡3 h時，死亡12 h至死亡18 h時。在這兩個時間段都表現為增長趨勢，且死亡12 h至死亡18 h時的增長率大。課題組認為，死后即刻至死亡3 h的變化可能是高原低氧條件下，大鼠的正常生理功能被抑制，大鼠對低氧應答和適應機制的代償性功能產生了一系列改變[13-15]。在死后限制因素立即解除，導致大量離子被釋放入玻璃體液而出現上述變化。而死亡12 h至死亡18 h的變化原因仍需要進一步探究。

綜上所述，在高海拔地區利用玻璃體液推斷PMI的應用中，必須綜合考慮海拔因素的影響，建立相應參數，使利用玻璃體液化學成分變化推斷PMI更加精確。