铁过载又称铁负荷过多，是指由于铁的供给超过铁的需要，而引起体内总铁量过多。铁广泛沉积于人体某些器官和组织的实质细胞中，常伴有纤维组织显著增生，最终导致脏器功能损害。按发病原因不同，铁过载可分为原发性、继发性和局限性三类。铁过载主要由血红蛋白沉着病和继发性铁过载引起。由于铁具有捐赠和接收电子的能力，因此成为调节细胞稳态的重要金属元素。它参与包括血红蛋白的合成和包装、氧气的运输、氧化还原反应和DNA合成等多种生理机制，也是线粒体呼吸链的辅因子。铁过载与糖尿病、心肌病、动脉粥样硬化性疾病、皮肤老化、骨质疏松症、肿瘤和肝脏损伤等密切相关。
铁在生物体内主要是用于线粒体的呼吸作用和能量生产，并对线粒体的功能有重要影响。氧化应激是指机体或细胞内活氧 （reactive oxygen species,ROS)过度产生和(或)抗氧化防御功能减弱，引起两者之间平衡严重破坏，造成组织细胞损伤的一种状态。线粒体是细胞内ROS产生的主要来源，ROS对细胞具有毒害作用，可以损伤细胞膜、蛋白质及核酸的结构，最终导致组织损伤及细胞凋亡。铁是芬顿( Fenton)反应的底物，过量的游离铁可通过 Fenton反应 加剧ROS的产生，后者与铁通过 Fenton反应可转化成活性更强的、对细胞毒害作用更大的羟自由基。铁过载影响ROS的产生，引起生物大分子发生氧化应激损伤，导致细胞内氧化还原环境发生改变，从而影响氧化还原的敏感性、糖异生的信号通路和转录因子的表达，最终导致多种疾病发生，如慢性肝病、代谢综合征和糖尿病。
研究发现，蓄积在血浆、肝脏和胰腺的过量铁元素与胰岛素抵抗、葡萄糖和脂质代谢紊乱、炎性反应、氧化应激和线粒体功能障碍有关。ROS既可损伤胰岛B细胞、影响胰岛素分泌，又与外周组织发生胰岛素抵抗密切相关。动物摄入高剂量的铁或体内高铁储存均能诱导高血糖和胰岛素抵抗，最终导致糖尿病的发生。与正常人相比，2型糖尿病患者体内铁含量增高。调查发现，适度升高体内铁水平，患2型糖尿病的风险显著增加。高铁膳食，尤其是较多摄入红色肉类(牛肉、羊肉等),可显著增加患2型糖尿病及其并发症的风险。
ROS在糖尿病及其并发症的发生中也起关键作用。相对其他组织而言，胰岛B细胞谷胱甘肽(GSH)水平及抗氧化能力较差，对ROS更敏感，因此更容易受到氧化应激损伤。糖尿病患者存在微量铁元素的代谢紊乱，其发生、发展与体内微量铁元素代谢有密切的联系。临床检测血清铁或有助于早期识别糖尿病，也能对疾病所处状态及进展进行无创的严密监测，有利于改善糖尿病患者的临床管理及预后，同时也为治疗提供新思路。
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