基本信息
- 项目名称：
- 电击后大鼠多器官血清学及病理形态学变化--在法医和临床医学中的意义
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 项目检测电击后大鼠血清肌酸激酶同工酶（CK-MB）、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和淀粉酶(AMS)的生化改变，观察心肌和肝组织Bcl-2/Bax、Hsp-60的变化水平和规律，探讨上述指标在电击伤临床诊断及法医学鉴定中的意义。结果显示电击后大鼠血清三项指标均发生规律性改变，有临床诊断意义；免疫组化实验组数据在心、肝指标上良好的统计学差异性，可为司法鉴定中电击死的判定和生前/死后电击的鉴别提供科学证据
- 详细介绍：
- 电击所致的死伤事件是临床救治和法医鉴定工作中的重要任务之一，对于电击伤患者重要生命器官损伤情况的早期诊断及评估，是急诊医学所面临的疑难问题；而对于无明显电流斑的可疑电击损伤案件以及生前或死后电击的甄别则长期困扰着法医学司法鉴定领域的专家、学者。 本项目以电击后心脏、肝脏和胰腺的主要改变为检测靶标，从宏观到微观进行研究，对电击伤主要采用血清学生化快速检测与组织学改变相结合的办法判定并评估其重要器官的损伤情况；对于电击死和死后电击则主要采用免疫组织化学术对主要生命器官心脏和肝脏进行分子水平研究，并结合相关文献进行分析。 通过系统检测电击损伤后大鼠血清肌酸激酶同工酶（CK-MB）、血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、血清淀粉酶(AMS)的生化改变，同时观察心脏和肝组织Bcl-2/Bax、Hsp-60等蛋白的变化水平，分析其变化规律，探讨上述指标在电击伤临床诊断及法医学鉴定中的意义。 实验利用110V交流电源建立大鼠无电流斑电击损伤模型，于电击后即刻、15分钟、30分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时和8小时，分别取出电击组大鼠和空白组大鼠的血液进行血清CK-MB、ALT和AMS三项指标全自动生化分析；对无电流斑电击模型于电击后即刻、15分钟、30分钟、1小时、2小时、4小时（电击伤组外加6小时和8小时），分别取出电击伤组、电击死组、死后电击组和空白组大鼠心脏和肝组织，运用免疫组织化学技术研究Bcl-2/Bax和Hsp-60的表达水平及其灰度变化规律。本实验所有动物使用及动物实验方法均得到西安交通大学动物伦理学委员会批准。 结果显示实验组大鼠血清CK-MB在电击损伤早期即升高，并在30分钟时达到峰值，其水平约为空白组的2.7倍，此后递减，但在3-5小时中，下降趋势减缓，最终于电击后6小时处接近空白组水平；血清ALT在电击损伤之后整体呈上升趋势，至3小时达最高峰，其水平约为空白组的1.5倍，此后逐渐下降，于8小时处接近空白组水平；血清AMS在电击损伤早期升高不明显，15分钟后开始明显上升，至3小时达峰，其水平约为空白组的1.4倍，此后逐渐下降，于8小时处接近空白组水平。免疫组织化学染色显示，电击后大鼠心肌和肝细胞中Bcl-2/Bax和Hsp-60表达水平产生一定的规律性改变，相对于空白组，电击实验的三组数据均 在多个时间点上有统计学意义；比较电击死组和死后电击组，二者在心、肝指标上也都显示了良好的统计学差异性。 电流损伤后大鼠血清CK-MB、AMS、ALT水平均发生一定的规律性改变，对于临床和法医学甄别电击损伤尤其是无电流斑损伤具有确切的辅助诊断意义和评估价值；Bcl-2/Bax和Hsp-60的免疫组化分析提供了比较好的灰度分析结果，可为法医学实践中电击死的判定和生前/死后电击的鉴别提供新的手段与依据。 项目特色： １.首次应用血清学生化检测方法研究并证实了电击后心、肝、胰腺损伤的存在及伤后修复的时间规律。 ２.实验样本量较大，结果明显，可为法医学实践中电击案件的鉴定，尤其是生前、死后电击的鉴别提供辅助依据。 ３.本项目获得刘耀院士（法医学国内唯一的院士）、张心湜院士、马爱群教授、王振原教授等知名专家的推荐，获四家司法、医疗机构的科研成果鉴定，发表论文3篇，SCI收录1篇，赴英国参加国际重要学术会议2人/次
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：在法医学实践中为疑难电击案件的鉴定、甄别提供科学证据；在临床实践中为非典型性电击伤的快速诊断及内脏损伤评估提供依据。 思路：1、设计实验并做预实验；2、实验步骤：①建立电击动物模型；②分组、完善实验条件；③依据动物伦理学原则处理实验大鼠；④手术取血、分离脏器并按免疫组织化学染色流程处理样本；⑤血样进行全自动生化分析，免疫组化染色切片做灰度分析；3、统计分析并成文
科学性、先进性及独特之处
- 检测所涉及血清学3项指标分别是诊断心肌细胞、肝细胞和胰腺内细胞损伤的确定标志物，在临床诊断学上均是该器官受到伤害的“金指标”，这三项指标的相关研究丰富，检测方便快捷，若能作为电击伤诊断的指标则有利于法医学鉴定与急诊医学的辅助诊断。项目涉及蛋白均为细胞生存的重要表达产物。本实验首次以重要器官电击后（心脏、肝脏和胰腺）的主要改变为检测靶标，从宏观到微观进行研究，应用免疫组化技术和血清生化检测进行分析。
应用价值和现实意义
- 在法医学实践中，无电流斑电击案的鉴定和生前与死后电击的鉴别，一直是法医学界的难题。本实验虽不能完全模拟现实情况，但实验样本量较大，结果差异性好，并有规律可循，可为法医学实践中疑难电击案件的鉴定、甄别提供有效依据。 此外，本项目实验结果为临床上快速诊断电击伤、做好电击伤并发症防范提供了有意义的辅助手段。
学术论文摘要
- 目的：检测电击后大鼠血清肌酸激酶同工酶（CK-MB）、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和淀粉酶(AMS)的生化改变，观察心肌和肝组织Bcl-2/Bax、Hsp-60的变化水平和规律，探讨上述指标在电击伤临床诊断及法医鉴定中的意义。 方法:利用交流电建立大鼠电击伤模型，分别取出各组大鼠血清进行三项指标的全自动生化分析；对无电流斑电击模型于电击后取出电击伤组、电击死组、死后电击组和空白组大鼠心脏和肝组织，运用免疫组织化学技术研究Bcl-2/Bax和Hsp-60的表达水平及其灰度变化规律。 结果:实验组大鼠血清CK-MB、ALT和AMS在电击后均有一定规律性的改变，都经历先升后降的过程，在多时间组上有统计学意义。免疫组织化学染色显示，电击后大鼠心肌和肝细胞中Bcl-2/Bax和Hsp-60表达水平有一定规律，相对于空白组，实验组数据均在多个时间点上有统计学意义；电击死组和死后电击组在心、肝指标上也都显示了良好的统计学差异性。 结论:电击后大鼠血清指标均发生规律性改变，对于电击伤病人内脏损伤情况的评估和鉴定有积极的意义；免疫组化结果，可为法医学实践中电击死的判定和生前/死后电击的鉴别提供新的手段与依据。
获奖情况
- 已获奖励：第八届陕西省“挑战杯”学术科技作品竞赛一等奖，校第十四届“腾飞杯”学术科技作品竞赛特等奖 已发表论文： 1. 刘慧通,谢亚男,杨艳丽,等. 电流损伤后大鼠血清淀粉酶水平变化的法医学研究[J].西安交通大学学报（医学版）2011,32（2）:264-265 2. 刘慧通,杨艳丽,王乔峰,等.大鼠电流损伤后血清丙氨酸氨基转移酶水平的变化[J].陕西医学杂志, 2011,40(2):151-153 3. Liu Huitong. Progress of Forensic Medicine in the Research of Injuries of Cardiac Muscle, Bone and Skeletal Muscle by Electric Shock. [J].Injury Prevention, 2010,16(Suppl.):A273（ISI文献传递号：678LR） 已参加国际国内重要的学术会议 2010.9 第十届世界伤害预防与安全促进大会 英国 伦敦（世界卫生组织主办） 应邀参会并进行Poster Presentation 2010.10 第五届全国伤害预防与控制学术会议中国 武汉（中华预防医学会主办） 应邀参会并进行大会报告
鉴定结果
- 实验较系统地研究大鼠电击后变化，证实了电击后心、肝、胰损伤的存在及修复规律，并首次以模型试验的方式检测到了电击伤的胰腺损害。其结果可为临床医学和法医学实践提供科学证据。
参考文献
- [1] Liu Huitong. Progress of Forensic Medicine in the Research of Injuries of Cardiac Muscle, Bone and Skeletal Muscle by Electric Shock [J]. Injury Prevention 2010,16 (suppl 1): A273 [2] 刘雁军 张天林等 无明显电流斑电损伤鉴定的研究进展[J]. 法律与医学杂志2006,13(4):289-291 [3] 宋红梅,李旷怡,陈建林等 电击伤致心脏损害的心电图及心肌酶谱变化[J] 现代医院 2007, 8（7）:74-75 [4] Puschel K. Ultrastructure lateration of skeletalmuscles after electric shock [J]. Am J Foresic and pathol, 1985, 39 (1):145 - 150. [5] Xu X H, Xu H Q, Zhu J Z. A prelimilary study of skin electrical injury with computerized images analysis [ J ]. Forensic Sci Int, 1995, 73: 197 - 202 [6] Lee R C. Injury by electric forces: pathophy siologymanifeslalions and therapy[ J ]. Curr-p robl Surg, 1997, 34 (9):684 - 764 [7] William Dokov. Assessment of risk factors for death in electrical injury[J].Burns, Volume 35,Issue 1, February 2009, Pages 114-117 [8] Nisanci M. An unusual burn injury caused by a car battery[J]. Burn Care Rehabil, 2005,26:379-381.
同类课题研究水平概述
- 电力已得到了广泛应用，与之相伴随的电击伤和电击死的发生率也日益增高，部分案例由于缺乏典型电击伤改变或多种原因共存，造成电击伤害及电击死的诊断困难。法医学鉴定人员或临床医务人员无法准确判断致死、致伤原因，也无法评估其重要生命器官的损伤情况，由此可能导致临床上贻误或丧失最佳治疗方案；而在法医实践中，无电流斑电击死因其无明显的体表指征和特征性的病理学改变而成为法医界的一大鉴定难题。此前，已有不少学者对电击损伤进行了研究，如杨卫红等对40例意外电击死的法医学鉴定分析（皮肤变化）。李兴彪等研究发现电击后心肌组织在光镜下心肌纤维广泛断裂，间质出血，心肌灶性坏死。欧桂生等观察了大鼠电击死心肌组织中纤维连接蛋白的表达情况，结果示实验组大鼠心肌组织中纤维连接蛋白的表达均为阳性，而对照组不明显。另外，由于电流的特性，电击后机体损伤也多发生在血管神经等电阻低的组织上，因此研究相关电击伤的文献也较多，如万力华等描述了电流通过血液传导时血管内皮细胞发生坏死，弹力膜断裂，细胞内外空泡形成，胞内平滑肌死溶解的现象；张国翔等发现人电击死后血管内皮细胞免疫组织化学显示CD62P明显增加；徐国辉等研究发现电击死后的大鼠溶血速度加快。国内外已有多位学者在这个方向上努力，然而至今仍未找出易行有效的鉴定方法。在电击损伤的研究中，国内外的研究主要集中在电击对皮肤相关鉴定指标、心肌相关形态指标等改变，而在无电流斑电击损伤快速鉴定及生前死后电击鉴别的领域中几乎无人问津。本项目组通过前期研究发现电击后机体内部的变化有一定的规律，对电击后可较好保存的内脏及体液进行快速有效地检测是将会是电击死、伤鉴定及损伤程度评估的新方向。研究表明，电流可以导致机体多器官的损伤。本项目以电击后心脏、肝脏和胰腺的主要改变为检测靶标，从宏观到微观进行研究，对于电击伤主要采用血清学快速检测与组织学改变相结合的办法判定并评估其重要器官的损伤情况；对于电击死和死后电击则主要采用免疫组织化学术对主要生命器官心脏和肝脏进行分子水平研究，并结合相关文献进行分析，证实电击后心、肝、胰损伤的存在及伤后修复时间规律，同时还发现电击死和死后电击在变化规律上存在差异，这些变化可以在临床上为非典型性电击伤（死）的诊断以及电击伤患者的诊治提供帮助，在法医学实践中可以为电击案件的鉴定和生前、死后电击的鉴别提供一定的依据。
