样条函数在死亡时间推断中的应用

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死亡时间(postmortem interval,PMI)推断是法医学最重要的任务之一,准确的PMI推断,有利于迅速确定涉案罪犯以及排除嫌疑人。传统的PMI推断方法主要根据尸体现象(如尸斑、尸冷、尸僵、角膜混浊等)、胃内容物的消化程度、蝇蛆的生长规律以及植物根系和苔藓类生物的生长变化等。但这些方法都容易受到外界环境的干扰。分子生物学的飞速发展为这一课题提供了新思路,其中尸体样本中的核酸分析技术的应用,特别是通过实时RT-PCR的方法研究核酸降解规律与PMI之间的关系已成为研究者的热点。然而研究现状忽略了多组织、多温度组和多指标的探讨,数学统计方法一直沿用线性相关关系,缺乏精确性。  利用RT-PCR的方法研究核酸降解规律推测死亡时间的精确性与准确性很大程度上依赖于表达稳定的内参指标的选择。近几年的研究主要是用管家基因与核糖核蛋白体基因RNA(如GAPDH,β-actin和18S rRNA)作为内参指标。这些管家基因和核蛋白体基因mRNA稳定性存在争议性,而且在不同死亡原因与死亡时间的影响下这些RNA的稳定性未见文献报道。  本实验利用实时定量PCR技术,检测人体死后三个组织(脑组织,肾组织和皮肤组织)中8个RNA指标(每个组织6个指标)表达量在不同死亡原因与死亡时间的影响下的稳定性,以期找出受死亡时间与死亡原因影响较小的RNA指标作为推断死亡时间的合适内参指标。同时设置大鼠模型建立多温度组、多组织和多指标样条函数方程(经内参标准化后)推测死亡时间,再用人体样本进行验证方程的精确性,以期为死亡时间推断提供新的思路。  研究目的:  1.分析人体三个组织内8个标志物在死亡时间与不同死亡原因的影响下的表达量变化。旨在寻找出表达量稳定的RNA指标,以使推断PMI更为精确。  2.设置三个温度组,利用大鼠脑组织、肾组织和皮肤组织中标准化后的管家基因表达量建立样条函数方程推测死亡时间。  3.利用人体样本内的指标对样条函数进行验证,检验函数的误差率。为进一步的方程修正做好铺垫。  方法和结果:  (1)委托进行前期人体组织样本收集(脑组织、肾组织和皮肤组织)。  (2)将三种组织按照各自的死亡原因和死亡时间分成11个小组。  (3)三种组织的总RNA的抽提、检测总RNA浓度和纯度。总RNA反转为cDNA用于实时荧光定量PCR,获得候选基因的Ct值。  (4)通过geNormPLUS程序对8个选取的内参分子标志物进行统计处理,确定适合每个小组组织样本的内参指标。结果显示U6,GAPDH2和18S rRNA2适合作为大多数小组的内参指标。  (5)设置三个温度组(4℃,15℃和35℃),分别每组六只大鼠,断颈处死,于11个时间点取出三个组织(脑组织,肾组织和皮肤组织)放入EP管,-80℃储存。  (6)三种组织的总RNA抽提、检验总RNA浓度和纯度。总RNA反转为cDNA用于实时荧光定量PCR,获得指标的Ct值。分析获得用于推测死亡时间的指标和用于作为内参的指标,将动物组的内参指标和人体内参指标相统一。  (7)利用SAS软件分析标准化后的指标Ct值建立样条函数方程推测死亡时间。  (8)利用人体样本进行验证,检验函数的误差率。  结论:  本课题结合人组织样本得出的内参和大鼠模型建立的数学模型,第一次利用样条函数推断死亡时间,以期给死亡时间推断提供一个新的思路。本课题将继续收集人体样本进行大量的组织验证,提高样条函数的准确性,更加适合人体的死亡时间预测。
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