《Genes》：Effect of Storage Time on DNA Obtained from Umbilical Cord Used in Forensic Identification
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背景/目标：在人类遗骸的身份鉴定中，其遗传图谱可与疑似来源个体的生物学样本所获遗传图谱进行比较。研究人员的目的是评估储存时间对脐带DNA的影响，该类DNA可用作法医鉴定中的参考样本。方法：收集了15份由捐赠者在家中储存0.5至47年不等的脐带样本。获取唾液样本
背景/目标：在人类遗骸的身份鉴定中，其遗传图谱可与疑似来源个体的生物学样本所获遗传图谱进行比较。研究人员的目的是评估储存时间对脐带DNA的影响，该类DNA可用作法医鉴定中的参考样本。方法：收集了15份由捐赠者在家中储存0.5至47年不等的脐带样本。获取唾液样本作为参考。使用PrepFiler Express BTA?法医DNA提取试剂盒进行DNA提取，并使用Quantifiler? HP DNA定量试剂盒进行定量。采用GlobalFiler? PCR扩增试剂盒进行STR分型。使用ABI PRISM? 3500遗传分析仪检测等位基因。结果：在储存0.5至21年的样本中，DNA浓度和降解指数（DI）随时间未呈现线性模式；所获遗传图谱与相应唾液样本相匹配。储存时间更长的样本显示出较低的DNA浓度值和较高的DI值。在分析的最古老脐带中，等位基因回收百分比降至31%。然而，在储存31年的样本中，获得了与较年轻样本相似的DNA浓度和DI，以及完整的STR图谱。结论：即使经过数十年的储存，从脐带中获得可用于法医鉴定的STR图谱是可能的；然而，成功率高度可变，且无法仅根据储存时间进行预测。
**脐带DNA在法医身份鉴定中的应用价值：储存时间影响的系统研究**
**研究背景与目的**
在法医人类遗骸身份鉴定实践中，常用的方法是将遗骸的遗传图谱与疑似亲属（通常是父母）的遗传图谱进行比对。然而，这种方法并非总能提供确凿的身份证据，因为突变的存在或与无亲缘关系个体之间的偶然匹配可能导致模棱两可的结果。为解决这些难题，更可靠的策略是将遗骸的遗传图谱与疑似遗骸来源者本人的个人物品或生物学样本所获得的遗传图谱进行直接比对。在某些国家，保存新生儿脐带的习俗较为普遍，这使得脐带组织成为法医鉴定中潜在的理想参考样本来源。然而，关于这一主题的文献报道甚少，多为孤立案例或小型病例系列，且储存时间对DNA分析结果的影响从未被系统分析过。此外，早期研究大多未采用当今高灵敏度、高特异性的技术手段，如可同时检测多个遗传标记的系统以及基于实时PCR的DNA定量方法（后者能够指示样本降解程度和PCR反应抑制剂的存在）。基于上述空白，本研究旨在系统评估储存时间对脐带DNA的影响，探讨其在长达47年储存后用于法医身份鉴定的可行性。该论文发表在《Genes》期刊。
**主要技术方法**
研究人员收集了15份由捐赠者在家中室温条件下储存0.5至47年不等的脐带样本，样本储存地为墨西哥蒙特雷市（平均温度23°C，平均相对湿度66%）。同时获取捐赠者唾液样本作为参考。主要技术方法包括：采用PrepFiler Express BTA?法医DNA提取试剂盒从约30 mg脐带碎片中提取DNA，使用Quantifiler? HP DNA定量试剂盒在7500 ABI检测系统上进行实时PCR定量，通过内部PCR对照（IPC）评估抑制剂存在情况，并计算小扩增子（SA，80 bp）与大扩增子（LA，214 bp）浓度比值以确定降解指数（DI）。采用GlobalFiler? PCR扩增试剂盒进行STR分型，扩增产物在ABI PRISM? 3500遗传分析仪上进行毛细管电泳分离，使用GeneMapper? IDX-v1.6软件进行基因分型。以各样本对应的唾液样本STR图谱作为100%参考，计算脐带样本的等位基因回收百分比。
**研究结果**
**3.1 DNA定量分析的可靠性验证**
为分析所有研究样本，研究人员共进行了四次定量检测。标准曲线斜率在SA为?3.0至?3.1，在LA为?3.2至?3.3，R2值介于0.995至1.0之间，符合质量控制标准，表明DNA定量结果可靠。
**3.2 储存0.5至21年脐带样本的DNA分析**
在储存0.5至21年的脐带样本中，DNA浓度值（范围0.23–127.2 ng/μL）和DI值（范围0.8–5.3）均呈现高度变异性，且总体上不随时间呈线性变化。值得注意的是，所有该时间范围内的样本均获得了与相应唾液样本等位基因完全一致的完整STR图谱。尽管仅有一个样本（储存2年）的DI值低于1（DI=0.8），所有样本仍成功生成完整图谱。然而，除该储存2年的样本外，其余样本的电泳图谱均不同程度地观察到“滑雪坡效应”——即长片段位点的峰高明显低于短片片段位点，表明存在一定程度的DNA降解。
**3.3 抑制剂检测结果**
IPC CT值分析显示，除储存12年和21年的样本外，其余样本的IPC CT值均在非模板对照（NTC）±1范围内（CT=28–29）。储存12年和21年的样本表现出较高的IPC CT值（分别为32和34），提示存在PCR抑制剂。然而，这两个样本仍成功获得了完整的STR图谱，这归因于GlobalFiler?试剂盒相较于早期试剂盒具有更强的抑制剂耐受性。
**3.4 储存26年以上样本的DNA分析**
储存时间超过21年的样本（26年、31年和47年）表现出显著的变化：DNA浓度值明显下降，DI值显著升高，且这两个参数同样不遵循随时间变化的线性模式。这些样本中均未获得完整STR图谱。储存26年的样本DNA浓度极低（0.01 ng/μL），不仅大靶标扩增失败导致无法获得LA CT值，SA CT值也升高至33。储存31年（样本31a）和47年的样本LA CT值均为36，超过试剂盒制造商推荐的35阈值，表明DNA含量极低。等位基因回收百分比随着储存时间延长而下降，在最古老的47年脐带样本中降至31%。电泳图谱分析显示，储存26年的样本在CSF1PO位点发生一个等位基因完全丢失，在D2S1338位点两个等位基因均完全丢失；储存31年（样本31a）和47年的样本在CSF1PO和D2S1338两个位点均有等位基因完全丢失。
**3.5 例外样本的发现**
值得注意的是，在储存31年的两个样本中，样本31b表现出截然不同的结果：DNA浓度为12.0 ng/μL，DI仅为2.4，且获得了与参考样本等位基因完全一致的完整STR图谱，所有CT值均处于正常范围。这一发现表明，储存时间并非决定脐带DNA分析成功率的唯一因素。
**讨论部分总结**
在人类遗骸的DNA身份鉴定过程中，最可靠的方法是将疑似遗骸来源者本人的生物学样本作为参考材料进行比对分析。本研究表明，脐带可作为一种有效的参考样本。样本均在捐赠者家中室温条件下储存，储存容器各异。虽然官方指南建议生物样本室温储存时优先选用纸质容器以避免塑料包装可能导致的细菌和霉菌滋生，但本研究结果并不支持储存容器材料是决定DNA降解程度的关键因素。例如，储存0.5年（纸盒包装）的样本DI反而高于储存2年（塑料文件夹包装）的样本；两个储存31年的样本虽然均采用塑料容器保存，但DI值差异巨大（276 vs. 2.4）。这表明除储存容器材料外的其他因素可能对DNA降解具有更重要的影响，例如样本包装时是否完全干燥。环境条件（光照、湿度、温度）和损伤因素（核酸酶、氧化剂、细菌生长）均可导致DNA的水解性和氧化性损伤。由于本研究的样本来自15个不同的家庭，各自的确切储存条件存在差异，这可以解释部分结果的变异性。与既往文献中的孤立案例或小型病例系列相比，本研究分析了更多样本和更多STR位点，并报告了更多参数。值得注意的是，Hara等人曾从储存77年的脐带中成功获得15个STR位点的图谱，这进一步支持了特定储存条件的重要性。研究局限性包括：某些样本间储存时间差异较小、最古老样本为47年、且每个样本仅分析一次。尽管如此，对于法医实践而言，即使是不完整的STR图谱仍具有应用价值——在亲权鉴定中，检材在所有位点必须至少拥有父母双方各一个等位基因；在直接鉴定中，对照样本与检材的所有等位基因必须完全匹配。因此，不建议在基因分型前仅凭预检参数不佳就排除样本的使用价值。
**研究结论**
本研究结果表明，储存时间影响脐带样本获得的STR图谱质量，但在这些样本用于法医鉴定时，还必须考虑其他因素，如储存条件。即使经过数十年的储存，从脐带中获得可用于法医鉴定的STR图谱是可能的；然而，成功率高度可变，且无法仅根据储存时间进行预测。
