镁离子参与多种重要生命活动。机体镁代谢的平衡,与生命质量息息相关。在很多病症中都发现了显著的镁代谢异常情况,临床上用药物调节机体的镁水平对其中一些病症有显著治疗效果。如何测量机体的镁含量水平,对相关疾病监测、用药参考都有重要意义。然而,目前针对机体镁的测量方法及对象上,并没有一个统一的标准。以往文献报道的镁指标存在很多缺陷。本文选取大鼠小鼠血液、脑脊液和组织器官内多种报道中常见的镁组分,在统一实验条件下进行了有体系的研究。其中红细胞内游离镁离子浓度的测量使用了我们的原创技术。我们通过急性单次镁摄入实验,检测了各种镁组分的代谢曲线,并依据其代谢速率特点归纳出了自己的理论模型(急性、中性、保守镁组分)。运用该模型,我们在长期镁摄入量异常、衰老,以及高热量饮食引起的代谢综合征情况下,评估了各类镁组分对这些生理、病理进程的指征能力。实验发现,以红细胞内游离镁离子为代表的中性镁组分在以上慢性生理、病理进程中都有显著变化,具有指征能力;而以血浆镁离子为代表的急性镁组分,和以红细胞内总镁为代表的保守镁组分,仅对慢性镁摄入不足有响应。此外,在代谢综合征病理进程中,红细胞内游离镁离子相比空腹血糖、血清胰岛素这两个传统血液生理指标,在更早的时间就发生了变化,能够在早期即对能量摄入异常情况作出指征。同时,作者还研究了红细胞内游离镁离子浓度对于中枢神经系统的意义,发现它与年老大鼠的认知记忆力和空间工作记忆力高度线性相关。而通过含镁药物调节红细胞内游离镁离子浓度时,老年动物记忆力水平产生了对镁离子浓度依赖性的变化,其变动幅度与动物基础镁离子浓度负相关。作者进一步研究了红细胞内游离镁离子浓度与大脑海马组织外液镁、海马突触密度的关系,解释了其机理。作为总结,我们提出红细胞内游离镁离子浓度是针对相关慢性生理、病理进程和记忆力水平最具表征能力的身体镁指标。测量老年个体的“镁龄”,可能比单一衡量年龄,更能精确的定义“衰老”,并指征相应的身体病变或记忆力损伤。红细胞内游离镁离子浓度可能在临床饮食结构调理、相关疾病的早期诊断和监控,以及含镁药物的个体精准医疗等方面具有潜在的参考价值。