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血红素铁是食源性铁的一种重要形式，存在于红肉、禽类、鱼类和某些海产品中，是动物性食物中特有的铁形式，在人体中的吸收率高于非血红素铁，预防和治疗缺铁性贫血尤其重要。
不可否认，铁是人体的必需元素，在氧气运输、能量代谢等生理过程中发挥着重要作用。但是过犹不及，铁储量过多也有可能造成活性氧（ROS）过量，进而引起氧化应激和DNA损伤。
基于之前的研究，红肉消费是饮食与2型糖尿病关联的潜在机制之一，血红素铁摄入过高与2型糖尿病风险增加有关。但是，很少有研究讨论血红素铁摄入对2型糖尿病风险增加的潜在生物效应，铁摄入与代谢生物标志物之间的关系也未完成充分探讨。
为了理解饮食、代谢以及2型糖尿病之间的复杂相互关系，哈佛胡丙长教授团队评估了20多万人群长达36年的随访数据，整合了流行病学数据、传统代谢生物标志物和前沿代谢组学多层信息，发现摄入血红素铁，尤其是未加工红肉中的血红素铁，与2型糖尿病风险增加有关。
血红素铁摄入量增加与胰岛素血症、脂质、炎症和2型糖尿病相关代谢物的不良血浆状况有关。
研究发表在《自然·代谢》杂志上。
研究数据来自护士健康研究（NHS）、护士健康研究II（NHS2）和健康专业人员随访研究（HPFS），排除基线有糖尿病、心血管疾病和癌症的参与者，收集饮食、生活方式和病史信息。饮食数据通过半定量食物频率问卷（FFQ）每4年收集一次，汇总饮食和补充剂数据计算不同类型铁摄入量。
NHS中的71268名参与者、NHS2中的91010名参与者、HPFS中的42337名参与者共204615名参与者数据纳入分析。根据血红素铁摄入量分为五分位数，与低摄入量参与者相比，总铁和非血红素铁摄入量较高的参与者更积极锻炼、更有可能使用复合维生素补充剂、更少吸烟、谷物纤维等摄入量较高。相比之下，血红素铁摄入量较高的参与者通常身体活动较少，更可能吸烟，谷物纤维摄入量低但是红肉摄入量较高。
不同类型铁摄入与2型糖尿病的关联
36年随访期间共记录了20705例2型糖尿病病例，在年龄调整模型中，总铁摄入量、非血红素铁、膳食铁和补充剂铁摄入量与2型糖尿病风险呈负相关，调整多种协变量后，只有血红素铁摄入量与2型糖尿病风险有关，与低五分位数相比，高五分位数与风险增加26%有关。
血红素铁在不同类型饮食与2型糖尿病关联中的归因系数
在饮食模式与2型糖尿病风险的关联中，血红素铁摄入量起到关键的中介作用。红肉消费，尤其是未加工红肉消费，以及富含红肉的西方饮食模式，与血红素铁摄入量呈正相关，未加工红肉与2型糖尿病风险关联中的65.6%可归因于血红素铁摄入。
血浆代谢生物标志物分析包括37544名参与者。分析发现，血红素铁摄入量增加与较高的C肽、三酰甘油、C反应蛋白、瘦素水平和较低的高密度脂蛋白胆固醇、脂联素水平有关，这些标志物都与2型糖尿病有关，意味着胰岛素抵抗、炎症反应增加和血脂平衡受损。
代谢组学分析
代谢组学分析包括9024名参与者。研究人员构建了多代谢物特征分数模型来预测2型糖尿病风险，较高的代谢组学分数与较高的2型糖尿病风险有关，评分每增加一个标准差，与2型糖尿病风险增加121%有关（p＜0.001）；血红素铁摄入量每增加1mg/天，代谢组学分数增加0.16。
L-丙氨酸、L-酪氨酸、L-缬氨酸、尿酸、C5肉碱和几种甘油脂贡献了正向特征分数，与2型糖尿病相关的生物标志物呈正相关；甜菜碱、甘氨酸、L-谷氨酰胺和L-天冬酰胺为负向特征分数。
总的来说，这项大型前瞻性队列研究表明，在不同类型的铁摄入中，只有血红素铁摄入与2型糖尿病风险有关，并且血红素铁在未加工红肉和2型糖尿病风险关联中起到重要的中介作用。血浆代谢生物标志物和代谢组学分析进一步支持了血红素铁与2型糖尿病之间的关联。
从人口层面看，研究结果对制定饮食指南和公共卫生策略具有重要意义。此外，植物性肉类为了增加肉味和外观也会添加血红素，研究结果对这一现状的安全性和健康性提出了挑战。
参考文献：
https://www.nature.com/articles/s42255-024-01109-5
本文作者丨王雪宁