136实验动物与比较医学Laboratory Animal and Comparative Medicine Apr.2019,39(2) doi:10.3969/j.issn.1674-5817.2019.02.012 史向华，杨文彬，薛润苗，赵静宇，续艳，张彩峰，柴秋彦
(山西省医药与生命科学研究院药理研究室，太原030006)
［摘要］目的观察维生素D3(VitD3)中毒剂量下对大鼠的血液及肾脏生化指标的影响。方法SPF级SD大鼠随机分为正常对照组、VitD3低剂量组(1875IU/kg组)、VitD3中剂量组(3750IU/kg组)、VitD3高剂量组(7500IU/kg组)和VitD s超高剂量组(15000IU/kg组)，每日灌胃(ig)1次，连续3周，实验结束，检测相关指标。结果各组大鼠血清中尿素氮(BUN)和肌肝(Cre)随着剂量降低呈明显下降、血清Ca2+含量随着剂量增加呈明显上升，超氧化物歧化酶(SOD)含量随着剂量增加逐渐降低；大鼠血清丙二醛(MDA)含量随着剂量增加逐渐升高；各组肾组织Ca2+含量随着剂量增加逐渐升高、MDA含量在1875IU,7500IU时，与对照组比较差异无统计学意义。结论VitD s在7500IU/kg,15000IU/kg的剂量时，对实验大鼠的肾功能生化指标BUN、Cre及血清Ca2+含量均有明显影响，表明V it D3在此剂量范围内，是引起实验大鼠肾脏毒性的剂量。 ［关键词］维生素D3(VitD3)；大鼠；中毒剂量；肾脏
［中图分类号］Q95-33［文献标志码］A［文章编号］1674-5817(2019)02-0136-04
维生素D3(VitD3)属脂溶性维生素，是维持生命所必须的营养素之一，它有两种形式，即胆钙化醇(VitD3)和角骨化醇(VitD2)［1］。VitD3对人体的骨骼发育极为重要，其主要功能是促进钙、磷在肠道的吸收，维持血清钙和磷的浓度在正常范围内，并促进钙在骨组织中的沉积，维持人体骨骼的健全以及神经肌肉功能的正常。此外，VitD3还具有免疫调节功能，参与人体对感染的反应。当VitD s不足时，在小儿可引起佝偻病(俗称缺钙)，在成人则可引起骨软化症(特别是妊娠和哺乳期的妇女)，与老年人的骨质疏松症也有密切关系。目前，维生素V itD3在临床得到了广泛的使用，作为动物生长和维持生侖所必须的营养素之一，在动物饲料配制中，也进行了大量的添加使用。VitD3虽是发育不可缺少的营养成分，但并不是摄入越多越好，过量服用会
［收稿日期］2018-10-31
［基金项目］山西省科技厅“实验动物专项基金”
(No.2009K06)
无膜电池
［作者简介］史向华(1973-)，男，高级工程师，研究方向：药理毒理学。E-mail:270780750@qq
［通信作者］柴秋彦，男，高级工程帅，研究方向：新药药效及毒理学评价,E-mail:ChaiQY@vip.163 引起中毒［2］。VitD3中毒常是因为使用不当，或是在佝偻病的过程中反复大量使用VitD3所致［3］。VitD3产生的中毒症状是通过增加肠钙的吸收而造成血液中钙水平升高所引起的。为血清钙浓度超过110~130mg/L时，出现全身症状，如乏力、口渴、食欲不振、意识障碍等。急剧发生重症髙钙血症会引发高钙血症性肾危象，表现为以急性肾小管坏死为特征的急性肾功衰竭［4］。在某些情况下，肾损害可能是不可逆转的。本实验拟通过给大鼠摄入大剂量的VitD3，探讨中毒剂量V itD3对肾功能的生化指标、肾组织自由基及钙离了沉积的影响。
1材料与方法
1.1动物
SPF级5周龄SD大鼠，40只，雄雌各半，体质量150〜170g，购自河北医科大学实验动物中心［SCXK(冀)2008-1003］，饲养于山西省医药与生命科学研究院药理研究室SPF屏障级动物房［SYXK (晋)2017-0001］。
1.2主要试剂
VitD3注射液(7.5mg/mL)，购自上海通用药业股
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份有限公司生产(批号:20100106)；超氧化物歧化酶(SOD)测定试剂盒(批号：20130408)，丙二醛(MDA)、尿素氮(BUN)、肌酹(Cre)和尿酸(UA)测定试剂盒均购自南京建成生物工程研究所(批号：20130416)，血液钙(Ca2+)定量检测试剂盒，购自中生北控物科技股份有限公司(批号：2010416)。 1.3主要仪器
电子天平(梨号BT2202S)购自北京赛多利斯仪器系统有限公司，全自动生化分析仪(梨号ChemWell 2910)购自金西盟(北京)仪器有限公司，半自动酶标仪(型号R960型)购自长春赛诺迈德医学技术有限公司，光学显微镜(型号BH-2型)购自日本Olympus公司，全自动和分类动物专用血液分析仪(梨号HEMAVET950烈)购自北京卓越励新有限责任公司，原子吸收光谱仪(梨号DUOAA)购自安捷伦科技(中国)有限公司。
1.4实验方法
1.4.1动物分组将40只SD大鼠随机分为正常对照组、VitD3低剂量组(1875IU/kg组，VitD3I)、VitD3中剂量组(3750IU/kg组，VitD s II)、VitD s 高剂量组(7500IU/kg组，VitD3III)和VitD3超髙剂 量组(15000IU/kg组，VitD3IV)5组，每组8只，雌雄各半；动物在实验前不禁食，不禁水。
1.4.2给药途径、剂量和时间VitD3注射液，以玉米油进行等量递增稀释，分别配成所需浓度，每口临用时现配。每口灌胃给药1次，给药体积为0.5mL/100g，连续3周；对照组大鼠灌胃等量生理盐水。
1.4.3样本采集血清样本采集，禁食过夜后称量体质量，用乙醸麻醉大鼠，采用腹主动脉采血，血样自然凝固后离心(4°C,3000r/min)10min，取上清液贮存于-4°C待测。
肾组织Ca2+含量测定样品制备，精确称取干燥后样本约0.5g于250mL髙型烧杯，加混合酸消化液20~30mL，上盖表面皿。置于电热板或沙浴上加热消化。如未消化好而酸液过少时，补加消化液，继续消化，直至无透明。加5mL水，加热以除去多余的硝酸。待烧杯中液体量约2~3mL 时，取下冷却。用20g/L氧化辆溶液洗并转移于10mL刻度试管中，定容待测。
1.4.4样本测定体质量增长测定，分别在实验1d、9d、18d、21d用电子天平称量并记录体质量。
血清生化指标测定，利用全自动生化分析仪测定各组大鼠血清尿酸(UA)、尿素氮(BUN)、肌酹(Cre)；按试剂盒说明书分别测定MDA、SOD。
肾组织Ca2+含量测定，取肾组织精密称量，按1:9加入冷藏的生理盐水，剪碎，匀浆,3000r/min 离心10min，取上清液，以原了吸收光谱仪测定；取与消化试样相同量的混合酸消化液，按上述操作试剂空白测定。
1.5数据统计分析
SPSS l9.0统计软件进行分析，实验数据以元土S 表示，组间比较采用LSD-/法进行分析。P<0.05表不养异有统计学意义。
2结果
2.1大鼠一般情况
对照组大鼠精神状态良好，被毛光亮，活动如常，能自山进食饮水。Vit D3用药各组大鼠，在1周时，外观被毛、活动、饮食、排便及体质量增长等一般状况，与対照组无明显养别；2周时，VitD3III和VitD3W组大鼠的一般状况欠佳;3周时，VitDsIII和VitD3IV组大鼠活动及饮食明显减少，被毛无泽。
2.2大鼠体质量
3周后，VitD3III和IV组雄性大鼠的体质量增长明显降低(P<0.05)；雌性大鼠体质量增长略有减缓(P>0.05)。与低剂量组比较，VitDsIII和IV在连续给药21d，雄性大鼠体质量随着剂量的增加，体质量增长明显减缓(P<0.05)，给药期间，雌性大鼠体质量无明显变化，详见表1。
2.3大鼠血清BUN和Cre浓度
连续3周后，与対照组比较，VitDsIII和IV组大鼠BUN含量明显下降(P<0.05,P<0.01)；各剂量组大鼠Cre含量随着剂量增加明显下降(P<0.05, P<0.01)，详见表2。
2.4大鼠血清和肾组织Ca2+、SOD和MDA含量
给药3周后，VitD3中剂量起各组大鼠血清Ca2+含量明显上升(P<0.05,P<0.01)(表3)；肾组织Ca2+含量随着剂量的增加逐渐升高(P<0.05,P<0.01)(表3)。
用药3周后，与对照组比较,VitDsIII和IV组大鼠血清SOD含量随着剂量的增加逐渐降低(P<0.05, P<0.01);VitD3II、III和W组大鼠血清MDA 含量随
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注：与对照组比较,*P <0.05, **P <0.01；与 VitD s I 组比较,°P <0.05, °°P <0.01；与 VitD 3 II 组比较，口 P <0.05, 口口 P <0.01
表1 VitD a 对大鼠体质量的影响
g
组别1 d
9 d
18 d
21 d
雄性
雌性
雄性
雌性
雄性
雌性旗杆基础
雄性
雌性
对照组
199 ± 12173 士 19246 士 17189 士 19299 土 22212 士 18294 士 20204 士 17VitD3 I 195 土 16175 土 15254 士 26191 士 8.7317 土 33210 ± 7.5323 士 35
204 土 7.4VitD3 II 189 土 7.3169 土 16242 土 7.9194 土 19293 ± 14212 土 18293 土 11208 土 19VitD3III 191 ± 9168 ±20228 土 18192 ±24270 ± 32206 土 23268 土 33*°201 士 24VitD3IV 194 ± 12
187 士 18
237 士 27
200 士 17
258 土 38
204 士 22
258 ± 38* □□
200 士 25
表2 VitD a 对各组大鼠BUN 和Cre 的影响
组别
BUN/mmol • L -1Cre/pmol • L -1对照组
7.74 土 0.6446.25 土 2.25VitD3 I 组7.28 士 1.0343.12 ± 3.36*VitD3 II 组7.47 士 0.78
40.86 ±2.19*
VitD3Iliai 6.77 土 1.12*
40.88 土 3.52**VitD3IV 组
5.42 ±0.61**°°□□八八
40.75 土 3.73**
注：与对照组比较:*P <0.05, **P <0.01；与VitD a I 组比较,
便携式鱼缸
°P <0.05, OO P <0.01；与 VitD s II 组比较，口 P <0.05, 口口 P <0.01; 与 VitD s III 组比较,A P <0.05，人A P <0.05
着剂量增加逐渐升髙(P <0.05, P <0.01)(表3)。用药 3周后，与对照组比较，VitD 3 I 、II 和III 剂量组
大鼠肾组织匀浆MDA 含量未见明显的变化，VitD 3
IV 组MDA 含量均明显降低(P <0.01)(表3)。
3讨论勇猛的圣灵肩垫
体质量增长是反映实验动物一般生理状况的重
要指标，特别是在药物的毒性实验评价中，是必
表3 VitD a 对各组大鼠血清和肾组织Ca ”、SOD 和MDA 含量
俎別
血淸 Ca 2+/nmol • L -1格宾笼挡墙
肾俎织Ca 2+/nmol ・L -1血淸 SOD/IU ・ kg -1血淸 MDA /nmol • g -1肾俎织MDA /nmol ・g -1
对照俎
2.92 土 0.18 4.89 士 0.84154.82 土 1
3.5
4.26 士 0.63
138.88 士 37.05VitD3 I 组 2.99 土 0.22 5.45 士 0.87128.74 土 10.83 5.66 士 0.86
138.20 士 26.79
VitD3 11 组 3.26 土 0.34*。 6.29 士 1.23*
124.15 土 14.35
9.91 士 1.22*00121.64 士 15.23VitD3 III 组 3.30 土 0.29** °°7.51 士 0.85**°°匚98.74 土 10.83*°°匚口12.66 士 2.06*ooa 匚138.90 士 55.02
VitD3 IV 组
3.85 土 1.13*8.62 士 2.72**°°口86.15 土 1
4.35*9°匚口
14.91 士 4.22**°°匚口
90.38 士 17.78**°°□匚八
注：与对照组比较 *P <0.05, **P <0.01;「与 VitD 3 I 组比较,°P <0.05,。°P <0.01;「与 VitD 3 II 组比较，口 P <0.05
须考察的项目。本实验结果显示，Vit D 3用药组大 鼠在连续3周用药后，体质量增长均有减缓，与对照
组相比，雌性大鼠羞异无统计学意义，但雄性大鼠体 质量增长则明显降低,Vit D 3在7 500 IU 、15 000 IU 剂量时，增长停滞，体质量下降，说明在此剂量时，対
大鼠的正常生理代谢功能造成了严重干扰，出现了明 显的毒性。并说明雄性大鼠比雌性大鼠更为敏感。
血清BUN 、Cre 含量是临床上反映机体肾脏功 能的常用指标，其含量的髙低，可以敏感反映肾小球
的滤过功能和损害程度同。在有关实验性肾功能损 伤的研究中，都把血清BUN 、Cre 含量作为衡量
肾功能的主要指标之一，但尚未见大剂量Vit D 3使
用于大鼠造成中毒而引起血清BUN 、Cre 含量升高 的报道。本实验结果显示，在中毒剂量范围内的 大鼠血清BUN 、Cre 含量随着剂量的增加而相应的
下降，同対照组比较，羞异具有统计学意义(P <0.01),
可能在此中毒剂量时，严重干扰了大鼠体内蛋白质和
肌肉的合成和代谢，使相应的代谢产物减少所致。
近年来的研究冋表明，氧化应激损伤是肾损伤
发病的重要机制之一。有文献［7］通过实验证实VitD 3
能促进氧化作用产生过氧化物即V itD 3自由基，后
者造成细胞膜的脂质过氧化，引起组织损伤。细
胞膜受损后，即使血钙不升高，也可发生营养不 良性钙化。本实验所用剂量下，大鼠血液过氧化
物歧化酶SOD 含量明显降低，MDA 含量明显上
升，说明实验大鼠使用V itD 3可以使血清中SOD 浓 度下降，MDA 活性增高，造成肾脏组织的自由基
损伤，同文献报道的研究结果相似。同时也提示
大剂量使用VitD 3后造成机体自山基增加造成的氧化 应激性损伤，可能是大剂量使用VitD 3后产生肾脏 毒性作用的机制之一。
实验结果表明，1 875~7 500 IU/kg 剂量下，
Apr.2019,39(2)实验动物与比较医学Laboratory Animal and Comparative Medicine139至音源
大鼠肾组织匀浆SOD、MDA含量没有明显变化，但在15000/kg剂量时明显降低，与大鼠血清SOD、MDA含量测定结果相反，排除实验结果误养外，尚无法作出合理的解释，有待进一步研究探讨。VitD3用药组肾组织Ca2+含量随着剂量的增加逐渐升高，与对照组比较，差异有显著或I分显著的统计学意义，说明大剂量使用V itD3时可造成大量Ca2+在肾组织中沉积，是造成肾脏毒性的主要原因。结果同以往文献[8,9]报道结果一致。
本实验结果表明,VitD3在7500~15000IU/kg剂量，已经达到引起大鼠肾脏毒性的剂量。
参考文献：
[1]张萌萌.生命、骨骼、维生素d3[J].中国骨质疏松杂
志，2016,22(11):1496-1500.[2]朱庆龄，盛晓阳.VitD3过量及中毒的研究进展[J].中华儿
科杂志,2015,53(3)235-237.
[3]游诚，钟燕，赵莎，等.大剂量口服VitD3婴幼儿VitD3
缺乏性佝偻病的临床疗效观察[J].中国医师杂志,2015, 17(7):1088-1091.
[4]谷口正智.VitDsD制剂引起的肾损害[J].FI本医学介绍,
2006,27(8)367-369.
[5]孙达,+：娇姣,+：力宁，等.慢性肾脏病患者25-軽维生素
D3水平的改变及具影响因素分析[J].临床肾脏病杂志, 2016,16(5):265-270.
[6]佟苏东.氧化应激与肾脏损伤[J].医学信息,2013,26(7):1.
[7]Sahota O.Understanding vitamin D deficiency[J].Age Ageing,
2014,43(5):589-591.
[8]马下玲，何金生，张晓敏.滥用维生素D3导致婴幼儿异位
钙化44例分析[J].中国儿童保健杂志,2011,19(11):1054-1055.
[9]李红菲，关庆润，谢英志.不同剂量VitD s对人鼠脏器钙含
量的影响[J].哈尔滨医科人学学报，1989,23(3):168-117.
Effect of Vitamin D3on Kidney of Rat at Toxic Dose
SHI Xiang-hua,YANG Wen-bin,XUE Run-miao,
ZHAO Jing-yu,XU yan,ZHANG Cai-feng,CHAI Qiu-yan
(Department of P harmacology,Shanxi Academy of M edicine and Lif Science,Taiyuan030006,China)
[Abstract]Objective To observe the effects of vitamin D3(VitD3)at toxic dose on the blood and renal biochemical indicators of rats.Methods The specific pathogen free SD rats were randomly divided into five groups:control group,low dose VitD3group(1875IU),medium dose VitD3group(3750IU),high
dose VitD3group(7500IU),and super high-doseVitD3group(15000IU).They were intragastric administration once a day for3weeks.The relevant indicators were detected after treatment finished. Results Serum blood urea nitrogen(BUN)and Creatinine(Cre)decreased significantly with the dose decreasing,and the content of serum Ca2+increased signi行cantly with the dose increasing.The content of superoxide dismutase(SOD),and serum malondialdehyde(MDA)decreased with the dose increasing. In renal tissue,the content of Ca2+gradually increased with the dose increasing,and there was no significant difference in MDA at the dose of1875IU and7500IU.Conclusions At the dose of1875IU to15000IU,VitD3has significant effects on the renal biochemical indicators such as BUN,Cre and serum Ca2+,indicate that the dose range1875IU to15000IU can induce renal toxicity in experimental rats.
[Key words]Vitamin D3(VitD3);Rats;Toxic dose;Kidney
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