应用笔记 - 磁共振

分析NMR代谢物的验尸变化

法医科学是法院中的关键工具;它提供了科学证据,这对于实现定罪或无罪释放至关重要。它可以提供的证据包括指纹识别,DNA分析,血液染色模式分析以及死亡时间或验尸间隔(PMI)。

分析NMR代谢物的验尸变化提供了准确可靠的死亡时间

法医科学是法院中的关键工具;它提供了科学证据,这对于实现定罪或无罪释放至关重要。它可以提供的证据包括指纹识别,DNA分析,血液染色模式分析以及死亡时间或验尸间隔(PMI)。
在这些技术中,PMI间隔通常是最常执行的,因此可以被认为是最重要的。有几种用于确定PMI的方法:身体的身体变化(包括体温,肌肉刚度和降低);DNA降解;法医昆虫学;和碳约会。分析人体的身体变化可在死后几个小时内准确可靠的PMI计算,而其他技术是死亡后数周最准确的。当前没有任何方法可以在两者之间提供准确可靠的PMI数据;从几个小时到几周。

代谢组学显示了PMI估计的希望
最近,代谢组学在PMI估计中表现出了填补这一空白的希望。该技术可以分析有机体中系统的整个组件,从而可以监测体液中代谢产物的后变化。理想情况下,这些变化将在死亡后相对较长的时间内线性发生,以获得准确可靠的数据。因此,正在进行研究,以确定满足这些要求的最合适的体液中最有希望的代谢产物。

许多初步研究已经确定了一系列体液的代谢变化,但最近在动物模型上的工作表明,眼睛流体,水性幽默(AH)和玻璃体幽默(VH)对PMI评估最有益。与其他体液(例如血液)相比,这些液体在解剖学上是分离的,因此对代谢产物的变化较慢,从而使测量更可靠。

最近,俄罗斯的国际断层扫描中心和Novosibirsk区域临床医学临床局的一群研究人员着手确定这些眼液在人类PMI估计中是否也表现出希望,并确定最有希望的代谢物作为生物标志物用作生物标志物对于此分析。
使用Bruker Avance III NMR光谱仪鉴定代谢物生物标志物
该小组从不同PMI的人尸体中收集了血液,AH和VH,并处理这些样品以获得血浆,无蛋白质的AH蛋白质提取物和VH的无脂肪提取物。这些样品的定性代谢组分析是通过Bruker Biospin Avance III HD 700 MHz NMR光谱仪通过核磁共振(NMR)进行的。

从这些数据中,在所有三个样品中总共确定了42个代谢产物。在该样品集中,有六个表现出与PMI的强阳性线性相关性,其中所有体液:低黄嘌呤,胆碱,肌酸,甜菜碱,谷氨酸和甘氨酸。

与血液相比,在AH和VH中,代谢物浓度的变化较慢,更光滑,在该血液中,代谢物浓度更随意。这些数据支持先前动物研究的代谢组分分析,因此得出结论,AH和VH更适合PMI。
在两种眼液中,在VH中发现了PMI和代谢物浓度之间最强的正线性相关性。这种趋势被认为是因为VH具有更高的粘度,并且与AH相比,与血管系统更孤立。但是,在AH采样期间,血液污染的风险较低,降低了实验错误的风险,并且样品制备更为简单,因为它含有非常低的蛋白质和脂质。

多个生物标志物分析提高了PMI估计的准确性
迄今为止,该领域的大多数研究出版物都集中在使用一种代谢物作为PMI估计的生物标志物。但是,这项研究确定了有可能用作PMI生物标志物的六个代谢产物。因此,研究人员还使用多个代谢物进行了代谢组学分析。
与PMI具有最强正相关的代谢产物是AH,肌酸和Betaine的VH肌酸,胆碱和甜菜碱。这2-3个生物标志物的组合能够显着减少PMI评估中的错误。有趣的是,没有发现使用三种以上的代谢产物会影响进一步提高PMI估计的准确性。

概括
这项研究证实了动物数据,表明与血浆相比,由于解剖学上孤立的液体更适合PMI估计,这是由于较慢且更平滑的代谢变化。AH和VH都提供了准确可靠的信息,虽然VH数据更准确,但AH易于污染的机会易于制备。

由于几种代谢产物(低黄嘌呤,胆碱,肌酸,甜菜碱,谷氨酸和甘氨酸)提供与PMI的阳性线性相关性,作者建议在执行此分析时使用这些生物标志物中的几种,以提高准确性,可靠性,并最小化,并最小化并最小化这些生物标志物PMI估计的错误。

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参考
1. Zelentsova,E.,A。等。(2020)。人血清,水性幽默和玻璃体幽默的代谢组谱发生后变化。代谢组学。https://doi.org/10.1007/s11306-020-01700-3。