一、引言
在法医学领域，牙齿在鉴定人类遗骸时具有重要作用。这是因为牙齿相较于人体其他部位，更为坚固且矿化程度高，能在各种环境中保持相对稳定。即便在湿度、温度和压力变化等不利条件下，牙齿依然能够留存，其独特的形态和结构特征为身份识别提供了关键线索。然而，牙齿在死后会发生降解，这种降解过程受多种环境因素影响，是一个复杂的多因素过程。了解不同环境条件对牙齿降解的具体影响，对于提高法医鉴定的准确性至关重要，这也正是本次系统综述的研究目的。
二、研究方法
- 文献检索技术研究人员运用 PRISMA（Preferred Reporting Items for Systematic reviews and Meta - Analyses）方法进行文献分析。通过 Scopus、PubMed 和 ScienceDirect 这三个计算机化数据库来检索相关期刊。检索时使用了 “Environment”“Human”“Tooth”“Destruction or Degradation”“Forensic” 等关键词，并借助布尔系统构建检索式：((environment) AND (human) AND (tooth) AND (destruction OR degradation) AND (forensic))。检索到的文献随后被导入 EndNote 21，以排查搜索引擎中的重复期刊。
- 文章筛选筛选文章时制定了明确的纳入和排除标准。纳入标准包括：是原创研究文章；期刊在 2014 - 2024 这 10 年内发表；研究牙齿死后降解如何受环境因素（如土壤环境、水环境、热环境）影响；能回答 PICO 框架（Population, intervention, comparison, and outcomes）下关于环境变化对法医学齿科学中牙齿降解影响的问题。排除标准有：非原创研究；语言非英语；样本非人类牙齿；未探讨不同环境因素对死后牙齿降解影响。
- 数据合成为减少研究中的偏差，由两名评审人员分别进行数据合成。合成的数据涵盖期刊第一作者姓名、发表日期、研究地点、环境因素（热、水或土壤）、样本大小、干预措施以及牙齿降解相关结果等方面。
三、研究结果
- 文献筛选结果通过布尔方法在三个电子数据库中检索，共获得 1739 篇期刊文章，其中 Scopus 有 17 篇，ScienceDirect 有 1679 篇，PubMed 有 51 篇 。经过系统筛选，排除 775 篇 2014 年之前发表的文章和 27 篇重复文章后，剩余 937 篇。接着，自动筛选过程又排除了 65 篇非研究期刊、58 篇以动物为研究对象的期刊、303 篇书籍章节以及 66 篇无摘要的期刊。对剩下的 445 篇出版物进行进一步审查，发现 412 篇标题和摘要不符合纳入标准，最终筛选出 33 篇文章进行全文阅读。阅读后发现 21 篇不符合标准，其中 2 篇全文不可获取，19 篇未使用牙齿作为样本，所以最终纳入审查的期刊为 12 篇。
- 研究样本与环境设置这 12 篇期刊的研究来自多个国家，如美国（4 篇）、西班牙（2 篇）、波兰（1 篇）、澳大利亚（1 篇）、印度（1 篇）、巴西（2 篇）、德国（1 篇）。研究涉及的环境因素多样，7 篇研究热环境对牙齿的影响，2 篇关注土壤环境，1 篇对比土壤和水环境，1 篇研究水环境，1 篇综合研究热、土壤和水环境。研究样本选取的牙齿类型也各不相同，有的使用不同部位的牙齿，有的特定使用第三磨牙、前磨牙等。
- 不同环境下牙齿降解的研究结果
- 热环境：所有热环境研究都通过烧伤分类和形态颜色变化观察牙齿死后状况。不同研究设定的温度范围不同，如 Emery 等人将牙齿按烧伤温度分为temperatures<200、200 - 300、300 - 350、550 - 600、and>600∘C等类别；Garriga 等人用 100 °C 至 700 °C 的温度对牙齿进行 1 - 15 分钟的暴露实验。研究发现，随着温度升高，牙齿颜色逐渐变化，从黄色到棕色、黑色、灰色 / 蓝色，最后变为垩白色。同时，牙齿结构也发生改变，200 °C 时出现水平和垂直裂缝，300 °C 时可见明显裂纹，600 °C 以上出现冠根骨折，800 - 1200 °C 时牙齿破碎。并且，随着燃烧温度上升，牙齿中的 DNA 含量减少，350 - 550 °C 时 DNA 急剧降解，超过 550 °C 高质量 mtDNA 回收变得困难。
- 土壤环境：土壤的成分和物理性质复杂，影响着埋葬环境的温度、pH 值和水分含量，进而影响人体遗骸的分解。Emmons 等人发现沉积环境和微生物群落对 DNA 保存有显著影响，土壤微生物可定植在牙齿上，分解牙齿的有机成分，促进牙齿降解。Higgins 等人的研究表明，不同牙齿组织的 DNA 降解速率不同，牙髓和牙本质结构完整性丧失较快，而牙骨质能更好地保存 DNA。此外，土壤温度和 pH 值也影响牙齿降解，较低且稳定的土壤温度有助于减少 DNA 降解，酸性环境会加速牙齿降解，如热带地区的结构化砖红壤因其保水性强，会促进牙齿降解。
- 水环境：Borges 等人和 Sato 等人的研究均表明，水环境会加速牙髓的降解，浸泡时间越长，牙齿降解程度越高。水可以通过溶解牙齿结构中的矿物质、促进微生物活动和酶促过程来降解牙齿，还会导致牙周韧带等保护结构的丧失。Mansour 等人发现，保存在水环境中的牙齿 DNA 产量较低，这是由于水的稀释作用。在海洋环境中，由于温度波动和微生物的影响，牙齿 DNA 的降解更为严重，DNA 回收率比淡水环境更低。
四、讨论
- 热环境对牙齿降解的影响机制极端高温会显著加速牙釉质和牙本质的脱矿化过程，导致牙齿结构变化，破坏其完整性。这是因为牙齿由有机（胶原蛋白）和无机（羟基磷灰石）成分组成，高温会破坏有机基质，仅留下无机成分，从而改变牙齿的物理、化学和结构性质，使其结构变弱。牙齿颜色变化与受热强度有关，随着加热强度增加，水分和有机物质蒸发，牙齿颜色逐渐变深。虽然设计了多种颜色量表来观察烧伤牙齿，但这些量表具有主观性和视觉性，不同人对颜色的理解存在差异。同时，高温还会导致 DNA 降解，DNA 分子的热降解使得其浓度随温度升高而降低，碎片化和损伤增加，完整 DNA 产量减少。
- 土壤环境对牙齿降解的影响因素土壤的复杂性体现在其成分、结构、颜色和质地等方面，这些因素共同影响埋葬环境的条件。土壤微生物在牙齿降解过程中起着关键作用，它们能够分解牙齿中的有机物质。土壤的孔隙度影响微生物的存在，孔隙度增加会使特定细菌群落更容易在土壤中生存，进而加速牙齿降解。不同牙齿组织对 DNA 保存的能力不同，牙髓易受微生物侵袭，DNA 降解较快，而牙骨质由于缺乏血管，减少了微生物和降解剂的进入，能更好地保存 DNA。土壤温度和 pH 值也是重要影响因素，较低温度有助于 DNA 保存，而酸性土壤会通过溶解牙齿的无机基质加速牙齿降解。
- 水环境对牙齿降解的作用方式水对牙齿的降解作用主要通过多种途径实现。水分的长期浸泡会使牙齿中的矿物质逐渐溶解流失，同时为微生物活动和酶促反应提供有利条件，加速牙齿组织的分解。牙周韧带在水环境中容易受损或消失，使得牙齿失去重要的保护结构，更易受到降解。在海洋环境中，除了上述因素外，温度的频繁波动和特殊的海洋微生物群落进一步加剧了牙齿 DNA 的降解，导致 DNA 回收率降低。
- 牙齿降解的内在影响因素部分研究探讨了牙齿降解的内在因素。性别、年龄、牙齿类型和牙根部分对牙齿 DNA 的影响在统计学上并不显著，但个体之间可能存在差异。有预先存在牙齿损伤（如骨折和修复）的牙齿，由于结构完整性受损，在环境因素作用下会更快地发生降解。牙齿的解剖结构也影响其降解过程，内部结构如牙本质和牙骨质对 DNA 的保护作用优于牙釉质和牙冠，在不同环境中，牙齿内部结构的降解速度不同，牙骨质在某些环境中相对更耐降解。
五、结论
本次综述中 12 篇期刊的研究结果表明，热、水浸和土壤埋葬等环境变化对牙齿降解有负面影响。牙齿降解表现多样，从颜色变化这种物理改变到 DNA 降解。了解这些影响牙齿降解的特定条件，有助于提高法医鉴定的准确性。然而，未来研究仍有许多方向。一方面，需要进一步探究环境变化如何影响死后牙齿状况，以及牙齿降解与死后间隔时间的关联，以提高法医鉴定的精度；另一方面，还应研究个体生物学差异（如牙釉质厚度和牙科治疗）在长期死后间隔中与环境条件的相互作用。增加样本量和涵盖更多样的环境设置，将有助于更全面地理解这些复杂过程。
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