维生素D是含环戊氢烯菲环结构,具有钙化醇生物活性的一大类物质,以维生素D3(VD3)及维生素D2(VD2)常见,其中VD3是人类从食物摄入或在体内合成的主要形式。由于VD3可在机体内合成,且能到达相关的组织器官发挥作用,故认为VD3实质是一种激素,其生物半减期可达3周,并能在脂肪组织中蓄积而引起中毒[1]。有关过量补充维生素D引起中毒的报道较多,但有关其是否具有生殖毒性,及其对儿童、妇女生殖健康影响的报道较少。因此,维生素D对人体健康,尤其对儿童、妇女生殖健康的影响引人关注。本研究应用正交设计方法,通过卵巢切碎组织体外培养,探讨VD3在不同动情周期对性激素分泌的影响,以期为维生素D内分泌干扰作用提供实验依据。
1 材料与方法 1.1 动物成年雌性SD大鼠16只,体重(220±200)g(福建医科大学实验动物中心)。饲养室温度为(22±2)℃,湿度(70±10)%,置于垫以消毒锯木屑的塑料笼,自由饮水进食。
1.2 主要试剂和仪器VD3(浙江花园生物高科股份有限公司);人绒毛膜促性腺激素(HCG)(安徽新力药业股份有限公司);孕酮(P4)、雌二醇(E2)放射免疫测定试剂盒(北京北方生物制品研究所);卵巢组织培养液:基础培养液(MEM)细胞培养基,另加青霉素100 mol/L、链霉素100 g/L、胎牛血清10%;VD3溶液:用乙醇溶解VD3终浓度<0.05%,配制成0,10-4,10-7,10-10 mol/L溶液终浓度乙醇<1%;放射免疫计数仪(SN-682,上海中科院上海原子核研究所)。
1.3 卵巢切碎组织的制备和孵育采用4个维生素D3浓度(0,10-4,10-7,10-10 mol/L)和动情周期的4个阶段(动情前期、动情期、动情后期、动情间期)的两因素四水平正交设计(每种组合重复2次)。成年雌性SD大鼠16只,实验前按L16(45)设计的16种组合随机确定每只动物卵巢切碎组织体外加入的VD3浓度和所处的动情阶段。采用阴道细胞涂片法观察动情周期,当实验动物进入预期的动情阶段,立即采用颈椎脱臼法将其处死,剖腹取卵巢。取出的卵巢置于装有1 ml培养基的1.5 ml Eppendorf管中,用眼科剪反复剪碎,加入10 U HCG和不同浓度的VD3,放在34℃恒温振荡水浴箱中孵育3 h,然后离心200 g。4℃,5 min,吸取上清液,置-20℃冰箱内保存,用放射免疫法测定培养液中的E2及P4浓度。
1.4 统计分析采用SPSS 11.5统计软件进行分析。卵巢切碎组织体外分泌E2和P4水平指标以x±s表示,应用多因素方差分析进行统计分析,检验水准=0.05。
2 结 果 2.1 VD3对卵巢切碎组织分泌E2的影响(表 1,2)结果表明,VD3可影响卵巢体外分泌E2(P<.001),尤其在动情前期,VD3对卵巢体外分泌E2的抑制明显,而且呈随剂量增加抑制明显的趋势;卵巢体外分泌E2也与所处的动情周期有关(P<0.001),其中动情前期,卵巢体外分泌E2呈现明显增多趋势。
| 表 1 VD3 对卵巢切碎组织分泌E2 的影响( x ± s, pg/ ml) |
| 表 2 VD3 对卵巢切碎组织分泌E2 影响的方差分析 |
2.2 VD3对卵巢切碎组织分泌P4的影响(表 3,4) 。
结果表明,VD3对卵巢体外分泌P4无影响,卵巢体外分泌P4也与所处的动情周期有关(P<0.05)。
| 表 3 对卵巢切碎组织分泌P4的影响(x ± s, pg/ ml) |
| 表 4 VD3对卵巢切碎组织分泌4影响的方差分析 |
3 讨 论
维生素D是脂溶性物质,在体内易蓄积造成中毒。由于维生素D对钙磷代谢和骨质的形成具有重要作用,是人类必需营养素,目前补充维生素D较为普遍。1,25-二羟VD3是维生素D的主要活性形式,其生物学效应主要通过维生素D受体(VDR)介导。VDR不仅存在于经典的靶组织(骨、肾脏、肠、甲状旁腺),还存在于视网膜、胰腺、垂体、肌肉、睾丸、乳腺、卵巢、脾、皮肤等多种组织中,提示1,25-二羟维生素D具有更多的其他生物效应。在卵巢中,维生素D受体主要分布于颗粒细胞和卵泡膜细胞[2],表明维生素D在卵巢功能调节中具有重要意义。
国外有文献报道,1,25-二羟VD3可引起大鼠动情周期的紊乱,并随着黄体酮水平的下降卵巢黄体功能出现不良,子宫内膜、上皮及腺体增生改变,从而推测,1,25-二羟VD3可直接作用于内分泌器官[3]。Srilatha Swami等采用1,10,100 nmol/L的1,25-二羟VD3与人类乳腺癌细胞(MCF)体外培养,发现1,25-二羟VD3能下调MCF-7细胞的雌激素受体密度,能抑制雌激素对MCF-7的作用[4],提示维生素D可能具有内分泌干扰作用。
本次研究发现,卵巢体外分泌E2、P4水平与动情周期有关(P<0.001,P<0.05),同时本实验暂时排除下丘脑-垂体系统的影响,在相同的促性腺激素作用下,观察VD3对卵巢性激素生成和分泌是否有直接影响。结果显示,VD3可影响卵巢体外分泌2(P<0.001),尤其在动情前期,VD3对卵巢体外分泌E2的抑制明显,出现随剂量增加抑制越明显的趋势,而VD3对卵巢体外分泌P4无影响(P>0.05)。
本次研究结果提示,补充维生素D可影响性激素尤其是雌激素的合成与分泌,但在完体条件下,这种影响是否存在及其作用机制尚待进一步研究。鉴于维生素D的日常补充及临床应用广泛,其生殖毒性值得进一步研究。
| [1] | 陈丙卿. 营养与食品卫生学[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2000: 59-60. |
| [2] | 刁飞, 陈玉霞, 刘宇健. 1, 25-二羟VD3 的生物学效应[J]. 生命的化学, 2005, 25(4) : 275–277. |
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2007, Vol. 23

, 李宏, 黄意坚