TS. David Hanley, giáo sư danh dự tại Trường đại học Calgary, Canada cùng cộng sự đã tiến hành đánh giá tác dụng phụ thuộc liều của các thực phẩm bổ sung vitamin D theo mật độ xương trên một thể tích và độ khỏe của xương ở 311 người khỏe mạnh không mắc bệnh loãng xương và có nồng độ 25-hydroxyvitamin D (25-OHD) từ 30 tới 125 nmol/L. Trong vòng 3 năm nghiên cứu, những người tình nguyện sẽ sử dụng liều vitamin D3 hàng ngày là 400, 4.000 và 10.000 IU.
Sau 3 năm, các kết quả thu được cho thấy mật độ xương trên một thể tích ở xương quay thấp hơn có ý nghĩa ở nhóm sử dụng 4.000 IU và 10.000 IU khi so sánh với nhóm 400 IU. Tuy nhiên, mật độ xương trên một thể tích xương ở xương chày chỉ thấp hơn có ý nghĩa ở nhóm 10.000 IU. Ngoài ra, không có sự khác biệt về độ khỏe của xương ở cả xương quay và xương chày.
Theo tác giả Hanley, nghiên cứu này đã cho thấy việc sử dụng liều cao vitamin D có thể gây hại lên xương, tuy nhiên kết quả cần được khẳng định bằng một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng khác. Ngoài ra, việc những người tình nguyện sử dụng liều 400 IU có nồng độ 25-OHD huyết thanh ổn định, bình thường đã cho thấy liều 400 IU ở thực phẩm bổ sung vitamin D là đủ để duy trì lợi ích của vitamin D lên xương ở người khỏe mạnh không thiếu hụt vitamin D.
TS. Steven Boyd, Giám đốc Học viện Sức khỏe xương khớp McCaig, Đại học Calgary, một trong các thành viên của nghiên cứu cũng khẳng định cần tiến hành thêm các nghiên cứu sâu hơn để xác định liệu liều cao vitamin D có gây hại thực sự cho xương không. Tuy nhiên ông khẳng định các kết quả của nghiên cứu này cho thấy liều khuyến cáo của thực phẩm bổ sung vitamin D (400 IU và bổ sung từ thực phẩm) cho hiệu quả tốt nhất đối với sức khỏe của xương.