鄭吉龍李曉娜張 岷含溫洪洋官大威
(1 中國刑警學院 遼寧 沈陽 110035;2 中國醫(yī)科大學 遼寧 沈陽 110001)
死后不同時間對小鼠皮膚切創(chuàng)組織中CB2R檢測影響的研究
鄭吉龍1李曉娜2張 岷含1溫洪洋1官大威2
(1 中國刑警學院 遼寧 沈陽 110035;2 中國醫(yī)科大學 遼寧 沈陽 110001)
為觀察不同死后間隔時間對CB2R檢測的影響,本文應用Western blot和Real-Time RT-PCR技術檢測了40只健康成年雄性BALB/c小鼠在生前皮膚切創(chuàng)5d處死后不同時間點對CB2R表達變化的影響。發(fā)現(xiàn)小鼠皮膚切創(chuàng)愈合過程中,CB2R表達變化具有時間規(guī)律性,并且死后6h內(nèi)CB2R穩(wěn)定存在于皮膚組織中,有望用于皮膚損傷時間的推斷。
皮膚損傷 CB2R Western blotReal-TimeRT-PCR 死亡時間
損傷時間推斷,對劃定嫌疑人的范圍、現(xiàn)場重建及判斷死亡方式等,均有重要意義,可以為案件的偵破與審理提供可靠的醫(yī)學證據(jù),一直是法醫(yī)病理學研究的重點和難點?,F(xiàn)有的檢測方法主要是根據(jù)損傷局部病理組織學改變,局部酶的活性的改變以及炎性介質(zhì)的生物化學檢測來推斷損傷時間。為了尋求更精確、更可靠的判斷指標,近年來國內(nèi)外許多法醫(yī)學者應用免疫組織化學及分子生物學技術對創(chuàng)傷愈合中相關因子進行了諸多研究,研究證實bFGF、VEGF、TGF-131、fibronectin、TGF-a、IL-6等在創(chuàng)傷愈合中的表達均具有時間規(guī)律性變化,有望作為法醫(yī)學損傷時間的判斷指標。法醫(yī)學實踐中往往不能在人死后立即進行解剖、取材,以往的實驗性研究也均未涉及到死后因素對各檢測指標的影響,故很少考慮到死后變化對于所研究指標的影響。某些可以用于損傷時間推斷的指標,很可能由于死后變化的影響而失去其實際應用價值。因此,本實驗在前期研究小鼠皮膚切創(chuàng)愈合過程中CB2R受體表達和分布的時序變化的基礎上,研究小鼠皮膚切創(chuàng)后死后早期時間內(nèi)對CB2R檢出時限的影響,以探討其在法醫(yī)實踐中用于推斷損傷時間的可行性。
1.1 試劑和材料
1.1.1 實驗動物
健康成年雄性BALB/c小鼠40只,體重30g~35g,由中國醫(yī)科大學實驗動物中心提供。
1.1.2 主要試劑和材料
6條帶預染蛋白Marker(Fermentas公司,立陶宛)、硝酸纖維素膜(PVDF膜,Millipore公司,美國)、乙二胺四乙酸二鈉(廣州化學試劑廠)、ECL發(fā)光試劑盒(Santa Cruz公司,美國)、β-actin引物(Takara公司,中國)、CB2R引物(Takara公司,中國)、PrimeScriptTMRT reagents Kit(Perfect Real Time)(DRR037S)(Takara公司,中國)、SYBR? Premix Ex TaqTMΙΙ(Perfect Real Time, DRR081S,Takara公司,中國)。
1.1.3 主要實驗儀器
勻漿儀 (IKA公司,德國)、電泳儀(BIO-RAD)、轉(zhuǎn)印儀(BIO-RAD)、酶標光度計(Tecan公司,瑞士)、紫外可見光分光光度計(Implen公司,德國)、電泳凝膠成像分析系統(tǒng)(DNR Bio-Imaging Systems公司,以色列)、Real Time RT-PCR擴增儀(Applied Biosystems,USA)。
1.2 實驗方法
1.2.1 動物模型的制作
為觀察死后不同時間對CB2R檢測的影響,另取健康成年雄性BALB/c小鼠40只,體質(zhì)量30g~35g,隨機分為8組,每組均為5只小鼠。在生前傷5d后脫頸椎處死,置22℃室溫,濕度70%,以死后放置時間不同,分別于死后0h、0.5h、1h、3h、6h、12h、1d、3d提取皮膚樣本進行Western blot和Real-Time RT-PCR方法的檢測。
1.2.2 Western blot技術檢測
1.2.2.1 蛋白樣品制備
將剪碎的皮膚組織檢材放入2ml EP管中,加入裂解液(組織與裂解液體積比為1∶3)和苯甲基磺酰氟化物(PMSF);冰上勻漿,超聲破碎;4℃條件下12000r/min(離心半徑9.35cm)離心30min,提取上清液;BCA法進行蛋白定量;計算每個損傷時間組含50μg總蛋白所需樣品體積,-20℃保存。
1.2.2.2 實驗步驟
灌膠:灌注12%分離膠,待分離膠凝固后,再灌注5%濃縮膠;蛋白變性:樣品加適量比例上樣緩沖液,混勻置于 100℃金屬浴中加熱 5min,離心3000r/min,20s;上樣:向泳道內(nèi)加入20μl樣品(含40μg總蛋白)及分子量Marker;12%SDS-PAGE凝膠電泳,濃縮膠電壓設置為40V,時間30min,分離膠電壓設置為100V,時間100min;剝膠后把膠置于轉(zhuǎn)印緩沖液中,搖床中浸濕15min后將濾紙浸入轉(zhuǎn)印緩沖液中浸泡;將PVDF膜放在甲醇中浸泡5min后,放入轉(zhuǎn)印緩沖液中浸濕30 min;半干轉(zhuǎn)法,轉(zhuǎn)印電壓設置為 5V,轉(zhuǎn)印時間 35min;TTBS中洗膜,5min×3次,將PVDF膜浸入5%脫脂奶粉中,封閉2h,室溫搖床上進行;加入一抗(兔抗大鼠CB2R多克隆抗體,1∶400脫脂奶粉稀釋)4ml,塑料薄膜密封,4℃孵育過夜;TTBS中洗膜5min×2次,TBS中5min×1次。然后加入二抗(羊抗兔IgG,1∶6000稀釋)5ml,塑料薄膜密封,室溫孵育2h;TTBS中洗膜5min×2次,TBS中5min×1次,ECL發(fā)光。
1.2.2.3 判斷標準
以標準分子量Marker作指示,CB2R蛋白在34kD附近顯示陽性譜帶。以GAPDH為內(nèi)參照,利用Scion Image(Scion Corporation,Maryland,USA)軟件檢測CB2R在各組的相對蛋白水平,從而進行單因素方差分析。
1.2.3 Real-time RT-PCR技術檢測
1.2.3.1 RNA提取
將剪碎的皮膚組織檢材放入1.5ml EP管中,加入1ml的Trizol溶液,顛倒混勻10下,室溫靜置5min;加入0.2ml氯仿,用力搖晃EP管15s,使其充分混勻,室溫靜置5min,12000r/min離心15min;將上層水相轉(zhuǎn)入新的1.5ml EP管中(約 400μl~500μl),加入0.5ml異丙醇,混勻后放于-20℃中1h,后12000rmp離心10min;小心倒掉上清,留取沉淀。加1ml現(xiàn)配的75%的乙醇(預冷)振蕩洗滌RNA沉淀一次,7500r/min離心5min;小心倒掉上清,取沉淀置超凈工作臺開風機吹干,再在管中加20μl的 DEPC水溶解;測定 OD260/OD280值和RNA濃度,將樣品部分RNA稀釋成0.5μg/μl。
1.2.3.2 反轉(zhuǎn)錄反應
按PrimeScriptTM RT reagents Kit說明,20μl反應體系如下:已配好的RNA工作液(0.5μg/μl)2μl,5×PrimeScript?Buffer 4μl,PrimeScript?RT Enzyme Mix I 1μl,Oligo dt Primer 1μl,Random 6 mers 1μl,RNase Free dH2O 11μl。加入2ml薄壁PCR反應管中,先瞬時離心混勻,置PCR儀中,37℃孵育15min(反轉(zhuǎn)錄反應),85℃孵育5sec(反轉(zhuǎn)錄酶的失活反應)。
1.2.3.3 Real-Time RT-PCR反應
Takara公司設計特異性引物見表1。PCR試劑購自Takara公司SYBR?Premix Ex TaqTMΙΙ。應用ABI PRISM?7500 Real-Time PCR System進行PCR擴增。20μl反應體系組成如下:SYBR?Premix Ex TaqTMII 10μl,PCR Forward Primer 0.8μl,PCR Reverse Primer 0.8μl,ROX Reference Dye II 0.4μl,cDNA溶液2μl和dH2O 6.0μl。兩步法PCR擴增標準程序:1個預變性循環(huán)(95℃,30sec);40個PCR反應循環(huán)(95℃,5sec;60℃,34sec)。連續(xù)采集熒光信號繪制融解曲線。
1.2.3.4 統(tǒng)計分析
實時定量 PCR結(jié)果由 ABI PRISM?7500 Real-Time PCR System自動采集給出目的基因和參比基因的Ct值,基因表達量采用實驗組/對照組=2-ΔΔCt進行計算,其中ΔΔCt=(Ct目的-Ct參比)實驗-(Ct目的-Ct參比)對照。每組中目的基因和參比基因加入的量一致,所以可以對每個樣本ΔCt值(Ct目的-Ct參比)采用SPSS13.0 for Windows統(tǒng)計軟件進行組間比較后再進行2-ΔΔCt計算倍數(shù)。
2.1 宏觀形態(tài)學改變
死后即刻,痂皮與創(chuàng)緣皮膚分離,部分已剝離,創(chuàng)口表面被增生的上皮覆蓋,可見皮下紅色肉芽組織。死后6h~12h創(chuàng)壁變化較小,較濕潤;皮膚及皮下組織未見腐敗。死后24h~48h皮膚變薄,創(chuàng)壁略變干,尸體腐敗,尸臭、尸綠出現(xiàn);取材時見肌肉部分混濁、變軟。死后3d,尸體腐敗顯著,取材時見肌肉混濁、變軟。
2.2 CB2R蛋白水平檢測
以GAPDH(分子量34kD)為內(nèi)參,計算CB2R蛋白在死后不同時間組表達的相對值(CB2R灰度值/GAPDH灰度值)。CB2R在死后各時間組均有陽性條帶,CB2R大約位于34kD處,死后各時間組CB2R蛋白表達相對水平有一定規(guī)律(圖1)。和死后0h組比較,死后6h組CB2R蛋白表達相對水平開始顯著降低;至死后3d,CB2R蛋白表達相對水平降至最低值。CB2R蛋白表達相對水平(x±s) 參見圖2,統(tǒng)計學分析結(jié)果參見表2。
圖1 切創(chuàng)后5d皮膚樣本在死后不同時間點CB2R蛋白的表達變化
表2 Western blot法檢測小鼠皮膚切創(chuàng)5d皮膚樣本在死后不同時間點CB2R蛋白表達水平(n=5,x±s)
圖2 切創(chuàng)后5d皮膚樣本在死后不同時間點CB2R蛋白的相對表達水平
2.3 Real-time RT-PCR 技 術 檢 測 CB2R mRNA表達水平
小鼠切創(chuàng)5d后不同死后間隔時間CB2R mRNA在皮膚組織中的表達隨時間變化結(jié)果見表3。和死后0h組比較,死后6h組CB2R mRNA表達相對水平開始降低;至死后3d,CB2R mRNA表達相對水平降至最低值。CB2R mRNA表達相對水平(x±s)參見圖5,統(tǒng)計學分析結(jié)果參見表3。β-actin和CB2R基因的溶解曲線呈單峰,溶解溫度分別為87℃和83℃(圖3、圖4)。
表3 Real-time PCR法檢測小鼠皮膚切創(chuàng)5d皮膚樣本在死后不同經(jīng)過時間CB2R mRNA表達水平(n=5,x±s)
圖3 β-actin基因的溶解曲線
圖4 CB2R基因的溶解曲線
圖5 切創(chuàng)后5d皮膚樣本在死后不同經(jīng)過時間CB2R mRNA相對Ct值
在法醫(yī)學的實踐中,法醫(yī)病理學家必須要面對死后不同時間段的尸體。隨著死后間隔時間的增加,許多生物學物質(zhì)因為腐敗或自溶的作用而發(fā)生降解。如果CB2R的蛋白或mRNA水平在死后不同時間段的尸體傷口樣本中可以得到客觀的評價,那么CB2R將會為損傷時間推斷的實際應用提供更有價值的信息。
本實驗研究了不同死后間隔時間CB2R表達變化規(guī)律,以探討死后CB2R的穩(wěn)定性以及在法醫(yī)學推斷損傷時間方面的可行性和可信度。Western blot和Real-time RT-PCR實驗結(jié)果顯示:死后3h,CB2R蛋白和mRNA表達量與生前傷相比仍無顯著性差異,受死后時間影響較小。死后6h,CB2R mRNA水平開始下降;死后12h,CB2R蛋白水平開始降低;但直至死后3d,CB2R蛋白和mRNA仍可以檢測出。研究結(jié)果揭示了CB2R蛋白和mRNA水平在個體死后的降解規(guī)律。
尸體中各種生物學物質(zhì)的蛋白或mRNA水平通常被用于推斷死亡時間。大多數(shù)學者認為,由于RNA酶的廣泛存在,mRNA和蛋白相比更加容易降解。然而,幾例觀察尸體樣本mRNA降解的研究卻得出了相反的結(jié)論。Johnson等報道了死后36h的尸檢,發(fā)現(xiàn)腦組織樣本的mRNA沒有發(fā)生實質(zhì)上的降解。Marchuk等報道了死后在室溫放置96h的兔組織樣本沒有發(fā)生顯著的mRNA或rRNA的減少。在推斷損傷時間方面,Bai等報道了在兔皮膚切創(chuàng)樣本中細胞因子IL-1β、COX-2、MCP-1的mRNA水平于死后6h依然沒有顯著下降;而Sun等發(fā)現(xiàn)在大鼠骨骼肌挫傷樣本中troponin I mRNA水平于死后0.5h即發(fā)生顯著的降解。本研究發(fā)現(xiàn)CB2R mRNA在死后6h開始發(fā)生降解,早于CB2R蛋白在死后開始發(fā)生降解的時間。可見,不同生物學物質(zhì)mRNA的降解在不同物種、不同模型、不同組織中呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律。因此,確定不同生物學物質(zhì)mRNA在人體死亡后的降解規(guī)律將是法醫(yī)學工作者今后必須面對和解決的問題之一。總之,本研究闡明了在小鼠皮膚損傷后不同死后間隔CB2R蛋白和mRNA降解的時間規(guī)律性,這為CB2R應用于法醫(yī)實際檢案工作中奠定了基礎。
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