目的1.建立稳定同位素示踪技术研究成人铁生理需要量的方法。(1)建立稳定性同位素稀释及示踪技术测定铁生理需要量的理论假设。(2)获得同位素57Fe和58Fe摄入后,体内丰度变化趋于平稳,即达到“稳定期”的时间。(3)获得人体全血中的铁含量占全身铁含量的比例,即“循环铁利用率”。(4)比较公式计算法与直线回归法得到铁生理需要量的结果,并由此对铁的成人DRIs进行推导。2.获得中国成年人的铁生理需要量。(1)获得青年男性的铁生理需要量。(2)获得育龄女性的铁生理需要量现有数据的差异。方法1.试验设计城市青年男女:在中国人民解放军白求恩军医。(3)比较本研究推导的铁成人DRIs与学院招募符合入组标准的男女大学生,经知情同意后,收集相关基本资料,进行铁营养状况检测后开始代谢试验,总时长约14天。试验期间统一安排受试者住宿与膳食,对每种食物进行称重记录并留样。于试验第1天和第2天通过食物口服给予每位受试对象同位素57Fe共3.25 mg左右,57Fe在早餐、午餐、晚餐中的含量比为1:2:2。于试验第1天和第2天的晚餐后半小时给每位受试对象静脉滴注同位素58Fe共2.4 mg左右。在试验开始前(第0天)、第14天、第1月、第2月、第4月、第8月、第12月收集血样,此后每4个月收集一次血样,约2年后结束。随访过程中密切关注研究对象的健康状况。后续稳定期的确定,是对采血频率及总时长的验证,也可为今后的研究提供依据。农村育龄女性:在河北省行唐县上方村分两批招募符合入组标准的育龄女性,经知情同意后,收集相关基本资料,进行铁营养状况检测。分别于2015年1月和2015年3月进行两次代谢试验,每次约为14天。试验期间统一安排受试者住宿与膳食,对每种食物进行称重记录并留样。每位受试者分5天共10次通过口服途径摄入稳定性同位素铁剂58Fe,共计约50 mg。在试验开始前(第0天)、第14天、第1月、第2月、第4月、第8月、第12月各采集5ml静脉血,此后每4个月采集5 ml静脉血,约2年后结束。随访过程中密切关注研究对象的健康状况,特别是铁代谢状况以及妊娠情况,其中怀孕的研究对象将单独纳入孕妇队列的研究。2.样品分析采集的全血血样经微波消解后,采用原子吸收光谱仪检测全血总铁含量,采用电感耦合等离子体质谱仪检测全血中的同位素丰度,采用全自动生化仪检测血清中的铁营养代谢指标。将铁同位素丰度随时间的变化绘制成散点图,结合重复测量方差分析得到摄入的同位素在人体内达到稳定期的时间。根据公式计算循环铁利用率。取稳定期后的一段时间,结合循环铁利用率由公式可计算得到青年男性铁生理需要量。在评价育龄女性铁生理需要量时,同时采用直线回归法对稳定期后的丰度变化进行直线回归,由直线的斜率可得到铁的年丢失率,从而计算铁生理需要量,并比较公式计算法与直线回归法评估育龄女性铁生理需要量的差异。结果1.城市青年男女铁生理需要量共招募44名城市青年大学生入组(男女各半),追踪随访至1155天。19例研究对象最终纳入铁生理需要量分析。57Fe在第60天达到峰值,第240天达到稳定期。58Fe在第14天达到峰值,第425天达到稳定期。40名研究对象的平均循环铁利用率为84.06%,男性与女性的结果无显著性差异。受试对象铁营养代谢各指标在整个随访过程中处于正常范围。不同性别总的铁生理需要量没有显著性差异,女性为1101.68 μg/d,男性为959.9 μg/d。而经过体重调整后,每千克体重的铁生理需要量在不同性别中出现了显著性差异,女性每千克体重铁生理需要量为20.69 μg/kg.d,男性每千克体重铁生理需要量为14.04 μg/kg.d。2.农村育龄女性铁生理需要量本部分研究分两批共招募农村育龄女性78名入组,第一批追踪随访至880天,第二批追踪随访至810天。58Fe在试验第21天达到峰值,第376天达到稳定期。46名育龄女性的平均循环铁利用率为80.4%。用公式计算法计算了 21名育龄女性的铁生理需要量,平均的铁生理需要量为1550.97 μg/d;经过体重调整后为23.63 μg/kg.d。用直线回归法计算了 33名育龄女性的铁生理需要量,平均的铁生理需要量为1293.05 μg/d,经体重调整后为20.98 μg/kg.d,铁的年丢失率约为22.71%,回归系数的中位数为0.9691。结论本文创新性提出了采用稳定性同位素58Fe示踪技术研究铁生理需要量的理论假设及计算公式,分两部分人群对其进行了验证。并探讨了不同的铁标记、给予方式,不同的稳定期确定方法,以及不同的铁生理需要量计算方法的差异及优势。首次采用该方法获得了成年人(包括青年男性及育龄女性)的铁生理需要量相关数据。循环铁利用率为80%-84%,铁剂摄入人体后达到稳定期约需一年左右。青年男性铁生理需要量为959.9 μg/d,14.04 μg/kg.d,由此推算得到的EAR与RNI与2013版《中国居民膳食营养素推荐摄入量》中的成年男性DRIs推荐值一致。育龄女性铁生理需要量为1101.68～1550.97 μg/d,20.69～23.63 μg/kg.d,由此推算得到的EAR与RNI略低于2013版成年女性DRIs的推荐值。本研究得到的结果与相关研究结果有较好的一致性,可为今后铁生理需要量研究方法学的完善及铁DRIs的修订提供参考和依据。