染发剂成分对PCR抑制效应的评估及其在法医DNA分析中的关键作用

本文系统研究了染发剂成分对PCR（聚合酶链式反应）的抑制机制及其对法医DNA分析的影响。通过分子对接（molecular docking）和单重PCR（singleplex PCR）实验，发现染发剂中柠檬酸（citric acid）、抗坏血酸（ascorbic acid）等成分与Taq聚合酶（Taq Polymerase）关键氨基酸残基结合，显著降低STR（短串联重复序列）位点的扩增效率。研究为法医实践中染发样本的DNA分型（DNA profiling）提供了重要理论依据和解决方案。

Highlight

染发剂成分的PCR抑制效应及其法医学意义

Prevalence of hair dye usage

一项针对182名成年人的调查显示，65%女性与38%男性频繁使用染发剂。59%受访者每月染发1次，21%每月2次，20%超过2次（图2）。Godrej品牌使用率最高（25%），其次为Streax（21%）。

Molecular docking revelations

计算机模拟（in-silico）分析表明，染发剂中柠檬酸与Taq聚合酶亲和力最强（-6.1 kcal/mol），其次是抗坏血酸（-5.5 kcal/mol）。精氨酸（arginine）、苏氨酸（threonine）等关键氨基酸残基是Taq聚合酶与染发剂成分结合的核心位点。

PCR实战表现

单重PCR中，仅鲸蜡醇（cetyl alcohol）、甘油（glycerin）和乙醇胺（ethanolamine）存在时能扩增CYCLO基因。使用Fusion 6C试剂盒时，23个STR位点虽可扩增，但染发剂显著影响位点平衡（Locus Balance）——就像"乐队指挥失控导致乐器音量失衡"。

Conclusion

染发剂成分通过干扰Taq聚合酶活性成为潜在PCR抑制剂，这对犯罪现场常见染发样本的DNA分型成功率提出新挑战。研究为开发针对性解决方案（如抑制剂清除策略）奠定基础。