維生素d的新應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種維生素D的新應用，尤其涉及維生素D在防治金屬鎘中毒方面的 新應用。
【背景技術】
[0002] 鎘是一種人體非必需元素，在自然界中廣泛存在，在人類歷史上，鎘曾經給人類帶 來嚴重的危害。目前，嚴重的鎘中毒雖然時有發生，但已不多見。然而，由于土壤中的鎘污 染，一些農作物和食物中也存在不同程度的鎘殘留。因此，大量的人群存在低劑量的鎘暴 露。
[0003] 鎘進機體后可以對多個器官和系統造成不同程度的損害，骨骼是鎘的主要效應器 官之一。骨毒性是鎘在人體內長期累積的重要健康負效應。目前研宄人員對于鎘骨毒性的 作用機理并不清楚，根據已有研宄結果提出了兩種假說：（1)鎘的直接骨效應，表現為鎘影 響成骨細胞和破骨細胞的活性、代謝及羥磷灰石的形成，導致骨吸收與骨形成平衡的紊亂， 進而對骨微結構產生損害，引起骨密度下降及骨折風險增加。（2)鎘的間接骨效應，是繼發 于鎘引起的腎損害，鎘在腎皮質積累，干擾各種酶，包括la羥化酶，進而引起活性維生素 D(l，25(OH) 2D3)的合成障礙及繼發的內分泌異常及鈣磷代謝異常，導致骨組織鈣磷的丟失、 骨密度下降和骨質疏松的發生。
[0004] 目前對于急性鎘中毒患者，主要使用小劑量腎上腺皮質激素治療，有利于防止肺 水腫，嚴重者可用EDTA等絡合劑治療。對于慢性中毒者，只能對癥治療，尚無特效的治療方 法，而且體內積蓄的鎘也沒有安全有效的排除方法。
[0005] 維生素D在促進鈣吸收、防治佝僂病中被發現。當人體暴露陽光時，皮膚的7-脫 氫膽固醇經過非酶促反應立刻轉換為維生素D 3，與通過飲食或維生素D補充制劑攝入的維 生素D3-樣進入血液，在肝臟經過羥化后形成25 (OH) D，最后在腎臟或其它靶器官活化為 1，25 (OH) 2D3，被稱為活性維生素D，發揮類固醇激素樣的作用。維生素D的經典作用是對機 體骨骼鈣、磷代謝方面的調節。現今對維生素D的研宄發現其與心血管系統疾病、腫瘤、糖 尿病、肥胖、自身免疫性疾病及疼痛等疾病有關系，即維生素D的非經典作用。有研宄發現 維生素D可以影響體內鉛的吸收，但是其作用機制不清楚。目前尚無有關維生素D與其他 重金屬中毒有關的報道。
[0006] 近年來，維生素D的每日推薦攝入量變化較大，我國營養學會在2013年修訂的《中 國居民膳食營養素參考攝入量》中建議，維生素D的推薦攝入量為：0-49歲為400IU/d，大 于50歲的為600IU/d，可耐受最高攝入量為0-10歲為800-1800IU/d，>11歲為2000IU/d。 美國內分泌學會報道，每天攝入量低于10000IU的維生素D，不會引起維生素D中毒癥狀。 超過50000IU時，血液中25(OH)D達150ng/mL時，才"有可能"引起維生素D中毒癥狀。大 劑量維生素D作為防治藥物的研宄是較新的領域。營養學會關于維生素D劑量的推薦值， 主要是考慮到此劑量的維生素D可以滿足97. 5%健康人群的需要，但是沒有考慮到特殊人 群，如慢性鎘中毒及患有腎臟疾病的人群。而我國現今對于維生素D的使用較保守，高劑量 維生素D預防鎘骨毒性研宄尚未見報道。
[0007] 鑒于鎘中毒對機體造成各種損傷，易造成模型制作過程中小鼠的死亡，以及上述 維生素D應用的缺陷，本設計人，積極加以研宄創新，模擬環境中長期低劑量鎘暴露，開發 出鎘中毒的小鼠模型，同時利用高劑量維生素D干預，觀察其對鎘骨毒性的影響作用，以期 提供一種維生素D在金屬鎘中毒防治方面的新應用。
【發明內容】
[0008] 為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種維生素D的新應用，特別是維生 素D在防治金屬鎘中毒方面的新應用。
[0009] 本發明中所指的維生素D，指的是一種激素的前體物質，其家族成員中最重要的是 維生素D 2 (麥角鈣化醇，VD2)和維生素D3 (膽鈣化醇，VD3)。
[0010] 本發明中的維生素D，優選為維生素02或維生素D 3。
[0011] 本發明的目的是發現維生素D在防治金屬鎘中毒藥物中的應用，對其減緩金屬鎘 對機體的免疫系統及骨的損害進行了詳細的研宄，由于維生素D家族各成員的作用機制基 本相同，維生素％和維生素D 3在人體代謝和活化的過程又完全相同，但VD 2羥化后形成的 25(OH)D2，其作用要小于（VD3形成的）25(OH)D 3，因而實驗過程以人體常見的維生素03進 行。由于采用注射劑型效果較為穩定快速，因而防治金屬鎘中毒藥物優選采用注射劑型，實 驗過程也以注射劑型為標準進行。其基本實驗過程如下：
[0012] ⑴鎘中毒小鼠模型制作：
[0013] 采用氯化鎘（cadmium chloride，（MC12)，中國革新化工廠制造。健康6周齡 C57BL/6小鼠，雌性，由上海斯萊克實驗動物中心提供。以生理鹽水作為溶劑，將氯化鎘配制 成不同濃度的溶液。小鼠適應一周后，腹腔注射氯化鎘溶液，劑量分別為1、2、3、5、7mg/kg， 注射0. 2ml，每周兩次，持續注射4周。
[0014] (2)維生素干預
[0015] 維生素D3注射液，由上海通用藥業股份有限公司提供。根據實驗結果維生素D作 用于小鼠的最大無毒作用劑量為1000IU/W，以及人類維生素D最高推薦攝入量為6000 IU/ 山折算為小鼠注射劑量為126IU/W。用注射用茶油或橄欖油將維生素D注射液稀釋為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，持續注射五周。
[0016] (3)模型鑒定：
[0017] 檢測每周體重變化情況，第五周眼球取血后脫頸椎處死，取肝臟、脾臟、腎臟、心 臟、肺臟、腦以及雙下肢股骨和脛骨，分別稱量各臟器及骨濕重，并用游標卡尺測量骨長 度。其中腎臟用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。綜合結果，以鑒定鎘中毒模型的成立。Micro-CT(micro computed tomography，微計算機斷層掃描技術），又稱微型CT、顯微CT，是一種非破壞性的3D成像技 術，可以在不破壞樣本的情況下清楚了解樣本的內部顯微結構。它與普通臨床的CT最大的 差別在于分辨率極高，可以達到微米（um)級別。本研宄采用此技術，進行2D和3D分析， 更精確、直觀的反應了小鼠的骨質量。
[0018] ⑷數據分析
[0019] 結果以均數土標準差表示，統計分析用SPSS 13.0,多組間的均數比較用方差分 析，兩組間的均數比較用t檢驗。
[0020] 經過大量實驗，本發明人發現，金屬鎘中毒造成了小鼠體重增長緩慢、肝脾腫大、 骨重量降低、骨微結構破壞以及骨密度下降；而高劑量維生素D(VD)補充對鎘導致的骨量 降低、骨小梁疏松以及骨密度降低有一定的改善作用，并且對鎘引起的免疫毒性也有改善 作用。因而維生素D可應用于防治金屬鎘中毒，特別是金屬鎘中毒過程中骨毒性和免疫毒 性的藥物。
[0021] 上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段， 并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
【附圖說明】
[0022] 圖1是第一實施例中五種染錦劑量下小鼠每周體重增長變化圖；
[0023] 圖2是第一實施例中五種染鎘劑量下小鼠脾臟系數和肝臟比較圖
[0024] 圖3是第一實施例中五種染錦劑量下小鼠股骨病理切片對比圖；
[0025] 圖4是第一實施例中五種染鎘劑量下小鼠腎臟病理切片對比圖；
[0026] 圖5是第二實施例中小鼠股骨三維重建圖；
[0027] 圖6是第二實施例中三種條件下小鼠體重增長變化圖；
[0028] 圖7是第二實施例中三種條件下小鼠股骨病理切片對比圖；
[0029] 圖8是第二實施例中三種條件下小鼠腎臟病理切片對比圖；
[0030] 圖9是第二實施例中三種條件下小鼠腎髓質病理切片對比圖；
[0031] 圖10是第二實施例中小鼠股骨的松質骨密度（BMD)和皮質骨密度（BMD)分別在 三種條件下的對比圖；
[0032] 圖11是第三實施例中五種條件下小鼠體重增長變化圖；
[0033] 圖12是第三實施例中流式細胞儀分析和數據獲取結果散點圖；
[0034] 圖13是第三實施例中流式細胞儀分析和數據獲取結果直方圖；
[0035] 圖14是第三實施例中小鼠腎臟、肝臟和脾臟在三種條件下病理切片對比圖；
[0036] 圖15是第三實施例中五種條件下小鼠股骨病理切片對比圖；
[0037] 圖16是第三實施例中五種條件下小鼠股骨三維重建圖。
【具體實施方式】
[0038] 下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施 例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0039] 實施例一
[0040] (1)實驗方案：健康6周齡C57BL/6小鼠，15只，雌性，隨機分組，利用減腳趾法編 號，分別為A、B、C、D和E組。
[0041] (2)CdCld§液配制：根據小鼠體重，配制一周內使用的濃度不同的CdCl 2溶液。之 后根據小鼠體重的變化，重新稱取CdCl2粉末配制。
[0042] 表1第一周所需的不同濃度的CdCl2溶液的配制
[0043]
【主權項】
1. 維生素D在制備防治金屬鎘中毒藥物中的應用。
2. 根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述維生素D為維生素D 2或維生素D 3。
3. 根據權利要求2所述的應用，其特征在于：所述維生素D為維生素D 3。
4. 根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述藥物的劑型為注射劑型。
5. 根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述藥物為防治金屬鎘中毒中骨毒性和/ 或免疫毒性的藥物。
【專利摘要】本發明涉及一種維生素D的新應用，特別是維生素D在制備防治金屬鎘中毒藥物中的應用；高劑量維生素D補充對鎘導致的骨量降低、骨小梁疏松以及骨密度降低有一定的改善，并且對鎘引起的免疫毒性也有改善作用。
【IPC分類】A61K31-593, A61K31-592, A61P39-02
【公開號】CN104523708
【申請號】CN201410851897
【發明人】張增利, 齊娜娜, 李冰燕, 郭建峰, 楊勇, 劉利芝, 王萍
【申請人】蘇州大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月31日