维生素d的新应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种维生素D的新应用，尤其涉及维生素D在防治金属镉中毒方面的 新应用。
【背景技术】
[0002] 镉是一种人体非必需元素，在自然界中广泛存在，在人类历史上，镉曾经给人类带 来严重的危害。目前，严重的镉中毒虽然时有发生，但已不多见。然而，由于土壤中的镉污 染，一些农作物和食物中也存在不同程度的镉残留。因此，大量的人群存在低剂量的镉暴 露。
[0003] 镉进机体后可以对多个器官和系统造成不同程度的损害，骨骼是镉的主要效应器 官之一。骨毒性是镉在人体内长期累积的重要健康负效应。目前研宄人员对于镉骨毒性的 作用机理并不清楚，根据已有研宄结果提出了两种假说：（1)镉的直接骨效应，表现为镉影 响成骨细胞和破骨细胞的活性、代谢及羟磷灰石的形成，导致骨吸收与骨形成平衡的紊乱， 进而对骨微结构产生损害，引起骨密度下降及骨折风险增加。（2)镉的间接骨效应，是继发 于镉引起的肾损害，镉在肾皮质积累，干扰各种酶，包括la羟化酶，进而引起活性维生素 D(l，25(OH) 2D3)的合成障碍及继发的内分泌异常及钙磷代谢异常，导致骨组织钙磷的丢失、 骨密度下降和骨质疏松的发生。
[0004] 目前对于急性镉中毒患者，主要使用小剂量肾上腺皮质激素治疗，有利于防止肺 水肿，严重者可用EDTA等络合剂治疗。对于慢性中毒者，只能对症治疗，尚无特效的治疗方 法，而且体内积蓄的镉也没有安全有效的排除方法。
[0005] 维生素D在促进钙吸收、防治佝偻病中被发现。当人体暴露阳光时，皮肤的7-脱 氢胆固醇经过非酶促反应立刻转换为维生素D 3，与通过饮食或维生素D补充制剂摄入的维 生素D3-样进入血液，在肝脏经过羟化后形成25 (OH) D，最后在肾脏或其它靶器官活化为 1，25 (OH) 2D3，被称为活性维生素D，发挥类固醇激素样的作用。维生素D的经典作用是对机 体骨骼钙、磷代谢方面的调节。现今对维生素D的研宄发现其与心血管系统疾病、肿瘤、糖 尿病、肥胖、自身免疫性疾病及疼痛等疾病有关系，即维生素D的非经典作用。有研宄发现 维生素D可以影响体内铅的吸收，但是其作用机制不清楚。目前尚无有关维生素D与其他 重金属中毒有关的报道。
[0006] 近年来，维生素D的每日推荐摄入量变化较大，我国营养学会在2013年修订的《中 国居民膳食营养素参考摄入量》中建议，维生素D的推荐摄入量为：0-49岁为400IU/d，大 于50岁的为600IU/d，可耐受最高摄入量为0-10岁为800-1800IU/d，>11岁为2000IU/d。 美国内分泌学会报道，每天摄入量低于10000IU的维生素D，不会引起维生素D中毒症状。 超过50000IU时，血液中25(OH)D达150ng/mL时，才"有可能"引起维生素D中毒症状。大 剂量维生素D作为防治药物的研宄是较新的领域。营养学会关于维生素D剂量的推荐值， 主要是考虑到此剂量的维生素D可以满足97. 5%健康人群的需要，但是没有考虑到特殊人 群，如慢性镉中毒及患有肾脏疾病的人群。而我国现今对于维生素D的使用较保守，高剂量 维生素D预防镉骨毒性研宄尚未见报道。
[0007] 鉴于镉中毒对机体造成各种损伤，易造成模型制作过程中小鼠的死亡，以及上述 维生素D应用的缺陷，本设计人，积极加以研宄创新，模拟环境中长期低剂量镉暴露，开发 出镉中毒的小鼠模型，同时利用高剂量维生素D干预，观察其对镉骨毒性的影响作用，以期 提供一种维生素D在金属镉中毒防治方面的新应用。
【发明内容】
[0008] 为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种维生素D的新应用，特别是维生 素D在防治金属镉中毒方面的新应用。
[0009] 本发明中所指的维生素D，指的是一种激素的前体物质，其家族成员中最重要的是 维生素D 2 (麦角钙化醇，VD2)和维生素D3 (胆钙化醇，VD3)。
[0010] 本发明中的维生素D，优选为维生素02或维生素D 3。
[0011] 本发明的目的是发现维生素D在防治金属镉中毒药物中的应用，对其减缓金属镉 对机体的免疫系统及骨的损害进行了详细的研宄，由于维生素D家族各成员的作用机制基 本相同，维生素％和维生素D 3在人体代谢和活化的过程又完全相同，但VD 2羟化后形成的 25(OH)D2，其作用要小于（VD3形成的）25(OH)D 3，因而实验过程以人体常见的维生素03进 行。由于采用注射剂型效果较为稳定快速，因而防治金属镉中毒药物优选采用注射剂型，实 验过程也以注射剂型为标准进行。其基本实验过程如下：
[0012] ⑴镉中毒小鼠模型制作：
[0013] 采用氯化镉（cadmium chloride，（MC12)，中国革新化工厂制造。健康6周龄 C57BL/6小鼠，雌性，由上海斯莱克实验动物中心提供。以生理盐水作为溶剂，将氯化镉配制 成不同浓度的溶液。小鼠适应一周后，腹腔注射氯化镉溶液，剂量分别为1、2、3、5、7mg/kg， 注射0. 2ml，每周两次，持续注射4周。
[0014] (2)维生素干预
[0015] 维生素D3注射液，由上海通用药业股份有限公司提供。根据实验结果维生素D作 用于小鼠的最大无毒作用剂量为1000IU/W，以及人类维生素D最高推荐摄入量为6000 IU/ 山折算为小鼠注射剂量为126IU/W。用注射用茶油或橄榄油将维生素D注射液稀释为40IU/ y 1和5IU/y 1，采用肌肉注射，每周一次，注射25 y 1，左右后肢交替注射，持续注射五周。
[0016] (3)模型鉴定：
[0017] 检测每周体重变化情况，第五周眼球取血后脱颈椎处死，取肝脏、脾脏、肾脏、心 脏、肺脏、脑以及双下肢股骨和胫骨，分别称量各脏器及骨湿重，并用游标卡尺测量骨长 度。其中肾脏用4%甲醛固定，右股骨用10%的甲醛固定，做HE染色的病理切片。左股 骨-80°C保存做Micro-CT。综合结果，以鉴定镉中毒模型的成立。Micro-CT(micro computed tomography，微计算机断层扫描技术），又称微型CT、显微CT，是一种非破坏性的3D成像技 术，可以在不破坏样本的情况下清楚了解样本的内部显微结构。它与普通临床的CT最大的 差别在于分辨率极高，可以达到微米（um)级别。本研宄采用此技术，进行2D和3D分析， 更精确、直观的反应了小鼠的骨质量。
[0018] ⑷数据分析
[0019] 结果以均数土标准差表示，统计分析用SPSS 13.0,多组间的均数比较用方差分 析，两组间的均数比较用t检验。
[0020] 经过大量实验，本发明人发现，金属镉中毒造成了小鼠体重增长缓慢、肝脾肿大、 骨重量降低、骨微结构破坏以及骨密度下降；而高剂量维生素D(VD)补充对镉导致的骨量 降低、骨小梁疏松以及骨密度降低有一定的改善作用，并且对镉引起的免疫毒性也有改善 作用。因而维生素D可应用于防治金属镉中毒，特别是金属镉中毒过程中骨毒性和免疫毒 性的药物。
[0021] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0022] 图1是第一实施例中五种染锦剂量下小鼠每周体重增长变化图；
[0023] 图2是第一实施例中五种染镉剂量下小鼠脾脏系数和肝脏比较图
[0024] 图3是第一实施例中五种染锦剂量下小鼠股骨病理切片对比图；
[0025] 图4是第一实施例中五种染镉剂量下小鼠肾脏病理切片对比图；
[0026] 图5是第二实施例中小鼠股骨三维重建图；
[0027] 图6是第二实施例中三种条件下小鼠体重增长变化图；
[0028] 图7是第二实施例中三种条件下小鼠股骨病理切片对比图；
[0029] 图8是第二实施例中三种条件下小鼠肾脏病理切片对比图；
[0030] 图9是第二实施例中三种条件下小鼠肾髓质病理切片对比图；
[0031] 图10是第二实施例中小鼠股骨的松质骨密度（BMD)和皮质骨密度（BMD)分别在 三种条件下的对比图；
[0032] 图11是第三实施例中五种条件下小鼠体重增长变化图；
[0033] 图12是第三实施例中流式细胞仪分析和数据获取结果散点图；
[0034] 图13是第三实施例中流式细胞仪分析和数据获取结果直方图；
[0035] 图14是第三实施例中小鼠肾脏、肝脏和脾脏在三种条件下病理切片对比图；
[0036] 图15是第三实施例中五种条件下小鼠股骨病理切片对比图；
[0037] 图16是第三实施例中五种条件下小鼠股骨三维重建图。
【具体实施方式】
[0038] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0039] 实施例一
[0040] (1)实验方案：健康6周龄C57BL/6小鼠，15只，雌性，随机分组，利用减脚趾法编 号，分别为A、B、C、D和E组。
[0041] (2)CdCld§液配制：根据小鼠体重，配制一周内使用的浓度不同的CdCl 2溶液。之 后根据小鼠体重的变化，重新称取CdCl2粉末配制。
[0042] 表1第一周所需的不同浓度的CdCl2溶液的配制
[0043]
【主权项】
1. 维生素D在制备防治金属镉中毒药物中的应用。
2. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述维生素D为维生素D 2或维生素D 3。
3. 根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述维生素D为维生素D 3。
4. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述药物的剂型为注射剂型。
5. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述药物为防治金属镉中毒中骨毒性和/ 或免疫毒性的药物。
【专利摘要】本发明涉及一种维生素D的新应用，特别是维生素D在制备防治金属镉中毒药物中的应用；高剂量维生素D补充对镉导致的骨量降低、骨小梁疏松以及骨密度降低有一定的改善，并且对镉引起的免疫毒性也有改善作用。
【IPC分类】A61K31-593, A61K31-592, A61P39-02
【公开号】CN104523708
【申请号】CN201410851897
【发明人】张增利, 齐娜娜, 李冰燕, 郭建峰, 杨勇, 刘利芝, 王萍
【申请人】苏州大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月31日