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电击伤和电击死是法医学中常见的案例,绝大部分属于意外事故,但是利用电击进行自杀或他杀也时有发生。实际工作中,我们常常利用电流斑、皮肤金属化等典型的病理改变来诊断电击伤。虽然电流斑是鉴定电击伤的重要依据,但并不是所有的案例均会出现典型的电击标志,从而给刑侦工作带来一定的困难。因此电击伤的诊断、损伤经过时间判断等问题仍然需要深入研究。
据报导,电流损伤会导致一系列心血管系统的损害。这包括急性心肌坏死、无心肌坏死的心肌缺血、心衰、心律失常、周围血管痉挛和异常所致的高血压、无特殊改变的心电图等等。所有这些表明,心脏受到电击,会发生一系列的病理生理改变,甚至产生致死性的心律失常。心室纤颤是电击伤患者早期死亡的主要原因。对于室颤的发生是心脏电生理的改变,还是结构的异常,目前还不是十分清楚。近年的研究表明,缝隙连接及其主要组成蛋白Cx43与心律失常的关系十分密切,以往认为心律失常的发生主要与心肌细胞的兴奋性异常有关,但近年的研究表明心肌细胞间电耦联障碍是到导致心律失常的另一个重要原因。而心脏的缝隙连接正是实现心肌细胞间电耦联的结构基础。电击伤,尤其是交流电,可能引起心脏传导组织损伤和影响心肌细胞之间的传导而引起心律失常。利用电击后心肌Cx43的变化来诊断电击伤(死),国内并不多见,目前尚处于探索阶段。
目前研究认为多种心血管疾病的发生、发展与缝隙连接蛋白表达、分布异常以及由此引起的缝隙连接通道的功能障碍有关.尤其缝隙连接蛋白在心律失常发生中的作用正备受关注,被认为是某些心脏疾病过程中心律失常的主要因素。因此,对电击后心脏缝隙连接通道的主要结构蛋白Cx43的研究将为阐明电击死(伤)发生机制提供新的思路,有望揭示其发生机制及判定电击后损伤经过时间,具有一定的法医学应用价值。本实验通过建立兔电击室颤的模型,研究电击死和电击伤后心肌缝隙连接蛋白43表达的变化,以鉴定电击死和对电击伤后经过的时间进行推断。
目的:
用一种简单、有效的方法建立兔心脏电击致颤的模型,研究电击死及电击伤后不同时间缝隙连接蛋白43表达的变化,以探讨电击死及电击伤后CX43的表达和时间相关性。
方法:
将36只新西兰大白兔随机分为6组,每组6只。采用改进型经胸体表交流电(6V,50Hz)进行心脏电击诱发室颤,建立兔心脏电击并室颤模型。于电击死即刻、电击室颤3分钟并复律后4小时、12小时、24小时、72小时取材左心室游离壁心尖部,正常对照组不电击致颤,过量麻药直接处死。用免疫荧光组织化学方法观察各组缝隙连接蛋白43的形态学变化并用图像分析软件分析其表达量。采用逆转录PCR和蛋白免疫印迹的方法,研究正常对照组、电击死组和电击后各时间组心脏缝隙连接蛋白43的mRNA和蛋白水平的变化。
结果:
1、免疫荧光组织化学:
正常对照组Cx43主要分布于心肌细胞连接部的闰盘处,可见呈串珠状样排列、细长的阳性颗粒均匀地分布于心肌细胞间。电击死组阳性颗粒明显减少,呈星星点点分布,且分布不均匀;与对照组相比P<0.05,差异有统计学意义。4h、12h处死组阳性颗粒较少,分布不规律;与对照组相比P<0.05,差异有统计学意义。24h处死组、72h处死组可见阳性颗粒较前增多,细胞间缝隙连接的数量有所恢复,但尚未达到正常水平;与对照组相比P<0.05,差异有统计学意义。
2、心肌组织Cx43-mRNA的表达:
电击死组与正常对照组比较,Cx43-mRNA显著减少,P<0.05,差异有统计学意义。电击后4h组,与正常对照组比较P>0.05,差异无统计学意义;而电击伤后12、24、72h与正常对照组相比P<0.05,差异有统计学意义,基因水平呈现先减低后缓慢增高的趋势。
3、心肌组织Cx43蛋白的表达(WesternBlotting):
电击死组与正常对照组相比P<0.05,差异有统计学意义;电击伤后不同时间处死组,与正常对照组相比P<0.05,差异有统计学意义。由此,可以看出心脏电击伤后早期各个不同时间点缝隙连接蛋白43的变化,呈先降低后缓慢升高。电击死组与正常对照组比较,Cx43蛋白含量显著减少,差异明显。
电击死组与正常对照组比较,其Cx43无论在基因水平还是蛋白水平都显著降低。心脏电击伤后至24小时,各组与正常组相比,缝隙连接蛋白43的mRNA水平和蛋白水平的表达均降低;至72小时,其水平已增高,但尚未恢复正常。即随着心脏电击后时间的延长,Cx43呈现先降低后缓慢升高的趋势。
结论:
电击后心脏缝隙连接蛋白43的时序性变化,可望作为推断心肌电流损伤后经过时间的指标之一,对于法医学上无特征性病理改变的电击死的鉴定有一定的意义。