镁（Mg）是维持重要生理功能的必需营养素。它涉及许多基本过程，镁缺乏通常与负面健康结果相关。一方面，大多数西方文明消耗的镁少于推荐的每天摄入量。另一方面，慢慢的变多的证据说明，慢性低镁血症可能与各种代谢紊乱的发病机制有关，例如超重和肥胖、胰岛素抵抗 （IR） 和 2 型糖尿病（T2DM）、高血压 （HTN）、脂质代谢变化和低度炎症。饮食和/或补充剂的高镁摄入量似乎可以预防慢性代谢并发症。镁的保护作用可能包括限制脂肪组织积累、改善葡萄糖和胰岛素代谢、增强内皮依赖性血管舒张、使脂质谱正常化和减弱炎症过程。因此，目前似乎镁在发展与肥胖相关的代谢紊乱中起着及其重要的作用，尽管需要更加多的随机对照试验（RCTs）来评估镁补充剂策略。这项工作代表了对Mg在代谢紊乱发病机制中的作用的最新数据的回顾和综合。

  镁（Mg）是人体机体中的关键矿物质，参与调节许多生理功能。这种微量营养素在300多种酶促反应中充当辅助因子或激活剂，参与RNA和DNA合成，蛋白质，脂质和碳水化合物代谢，细胞膜稳定性，骨和钙（Ca）代谢，或神经和免疫系统功能[1，2]。为了能够更好的保证上述过程的正确运作，需要食品和饮料中镁的膳食供应。成年女性和男性的Mg摄入量推荐每天摄入量分别为320mg和420mg[3]。反过来，欧洲食品安全局（EFSA）将男性的Mg充足摄入量（AI）设定为350mg/d，女性为300mg/d[4]。不幸的是，流行病学多个方面数据显示，大多数人群通常不足以满足镁的每天摄入量，主要是由于不健康的饮食模式，尤其是所谓的“西方饮食”[2，5]。镁缺乏症的症状通常是非特异性的，可能会因其他营养素的低消耗而混淆。镁缺乏症的临床诊断也成为一项挑战，因为其血清浓度不能反映人体内的总含量[6]。此外，镁缺乏不仅与不良健康影响有关，还与一系列疾病有关，例如心血管疾病（心律失常、先兆子痫、心力衰竭）、神经系统疾病（头痛、癫痫发作、脑卒中）、呼吸系统疾病（支气管哮喘、慢性阻塞性肺病）和抑郁症[7]。

  近年来，Mg参与代谢紊乱的发病机制受到关切。然而，其在这一领域作用的确切机制尚不完全清楚。一些研究表明，慢性镁缺乏可能与各种临床前和临床表现的风险增加有关，例如超重和肥胖、胰岛素抵抗（IR）和2型糖尿病（T2DM）、高血压（HTN）、脂质代谢改变和动脉粥样硬化，因此伴有高风险或心血管疾病[8，9，10]. 上述疾病具有可归因于慢性低度炎症（LGI）的关键病理生理成分。Mg的保护作用包括减弱炎症过程、改善葡萄糖和胰岛素代谢、增强内皮依赖性血管舒张以及使血脂正常化[11]。因此，目前似乎Mg在与肥胖相关的代谢紊乱的发展中起着及其重要的作用，因此，咱们进行了这项研究。

  在人体内，镁主要位于骨骼和牙齿（约60%）以及细胞内空间（约40%），即肌肉和软组织，而1%在血液中。在临床实践中，用于评估镁状态的最常用方法是评估其在血清中的浓度，参考范围在 0.75 和 0.95 mmol/L （表1) [12]. 如上所述，人体血液中只有0.8%的微量营养素，其中血清中占0.3%，红细胞中占0.5%[2，7]。因此，这种方法似乎很难反映体内的总镁水平。后者可能受到饮食模式的影响，特别是镁摄入量、白蛋白水平或镁补充剂，它们会影响通过肾脏吸收和排泄的镁总量。在亚临床镁缺乏症中，血液水平可能不会偏离正常水平。相反，组织和骨骼中有几率存在严重的镁缺失。据估计，镁浓度在标准较低范围（0.8 mmol/L）的受试者很可能缺乏这种微量营养素。因此，应使用用于评估Mg水平的替代方法对其来测试，因为其血清浓度不能反映组织和器官中的总Mg含量。这一些状况可能会引起健康和患病个体对镁缺乏症的低估[13，14]。

  镁缺乏症的诊断具有挑战性。评估人体中镁浓度的更准确方法是红细胞（RBC）镁水平（范围在4.2至6.8毫克/分升之间）（表1) [15]在镁缺乏症中，这种微量营养素从红细胞中被抽出，以将血镁水平维持在正常范围内。建议在分析前6周内不要补充任何矿物质[15，16]。值得一提的是，一些研究表明，这种方法仅对长期Mg充足或消耗的饮食模式（超过17个月）有用，并且质疑该方法的有效性[，]。

  从用于评估Mg状态的其他方法来看，尿Mg水平与人体中这种微量营养素的量相关性较差，因为Mg通过肾脏的重吸收和分泌的每日波动很大[6]。另一方面，一项纳入随机对照试验的meta分析显示，口服补充剂对循环Mg浓度和24小时尿Mg排泄有显著的剂量和时间反应[18]。其他方法仍然是静脉内或口服Mg负荷测试，接着进行24小时尿液收集并评估Mg排泄。一些研究表明，负荷保留超过27%（健康个体的范围约为2-8%）表明镁缺乏[19，20]。相反，一些分析批评了这种技术，因为其临床不适用性、成本高且标准化令人怀疑[21，22]。有时，非商业技术用于评估Mg状态，例如非侵入性细胞内矿物质电解质分析（EXA）或毛发矿物质分析测试以及同位素Mg标记[16]。最后，建议离子血清Mg浓度[23]以及血清Mg/Ca比值（最佳范围为0.4）也是Mg状态及其在人体内周转的实用指标（表1) [24]。

  似乎， 即使在今天， 没有单一的镁缺乏评估方法被认为是令人满意的.获得全身镁浓度的困难涉及其主要两个部分，即骨骼和肌肉，而在血液中，它仅以非常少量（小于1%）存在。似乎血清Mg浓度仍然是诊断其缺乏症的有用测量方法。值得考虑通过负荷试验来扩展镁缺乏症的诊断，这似乎也是一种准确的实验室试验，可以表明人体内的镁状态[16]。然而，为了全面评估这种微量营养素，需要实验室技术和患者病情的临床评估。

  在欧洲和北美进行的流行病学研究表明，镁摄入量通常低于推荐量（约30-50%），特别是由于营养不适当，如所谓的西型饮食模式[27，28]。还有别的原因，如农艺和外因，影响土壤中的Mg含量和可用性，进而影响食物链[29]。通常，与Mg摄入不足一起，肠道吸收减少或这种微量营养素排泄增加会导致低镁血症[2]。多个方面数据显示，根据血清水平（10.30mmol/L），约0%-80%的人群有几率存在亚临床Mg缺乏症[30]。国家健康与营养调查的结果为，超过30%的墨西哥成年人血清Mg浓度较低[31]。慢性疾病的共存往往会加剧镁缺乏症。一项系统评价和meta分析显示，糖尿病前期受试者的血清镁浓度明显低于健康对照组（约0.07mmol/L）[32]。另一项研究估计，ICU的低镁血症患病率可能约为59.3%，且老年患者的死亡率略高[33]。值得一提的是，尽管这种微量营养素的血清浓度正常，但也有几率存在镁缺乏症。尼尔森等人进行的研究表明，血清镁浓度在5.0毫摩尔/升（75.1毫克/升）和82.0毫摩尔/升（85.2毫克/分升）之间的个体可能有镁缺乏症，特别是如果他们从饮食中摄入毫克（06毫克/天）和尿排泄量250毫克/天。

  如前所述，医学研究所于1997年建立了不同人群摄入镁的RDA。镁摄入量的建议取决于年龄，对于1-3岁和4-8岁的幼儿，分别为80毫克/天和130毫克/天。对于青少年（9-13岁），需要240毫克/天，女孩和男孩分别为360和410毫克/天，年龄在13-18岁，成年女性和男性的最终水平分别为320和420毫克/天（表1) [3.肠、骨、肾是负责维持镁稳态的主要器官。这种微量营养素主要在小肠中吸收，储存在骨骼中，并由肾脏和粪便排泄。虽然大部分Mg通过被动的细胞旁机制在小肠中被吸收，但少量的Mg通过跨细胞转运蛋白瞬时受体电位通道间弹性蛋白成员TRPM 6和TRPM 7转运，这仍然是这种微量营养素的重要转运机制[34，35]。总镁供应量中只有约24%-76%被肠道吸收，其余部分在粪便中排出[26]。此外，肾脏在调节人体镁状态方面起着及其重要的作用。Mg的稳态如下：每天肠道吸收≈120mg并分泌20mg，导致100mg的Mg净吸收，而在肾脏中每天≈2400mg的Mg被肾小球过滤，其中2300mg（≈95%）沿肾小管重吸收。这也导致100毫克（≈3-5%）的镁的净排泄量，这与肠道吸收相匹配。镁储存在骨骼（高达50-60%）、肌肉（高达25-30%）和其他组织（高达20-25%）（图1) [36]值得考虑的是，肠道吸收与Mg摄入量不成正比，但取决于其状态。这种微量营养素的水平越低，它在肠道中的吸收就越多;因此，当摄入量低时，其吸收率高，反之亦然[2]。镁稳态也受到不同激素的影响，特别是1，25-二羟基维生素D（1，25（OH）2D）和副激素（PTH）;因此，其不适当的水平可能与Mg浓度异常相关[34，37]。

  图1人体内的镁周转。缩写：镁，镁。该数字是使用施维雅医学艺术收藏（25年2022月日访问）制作的。

  已经观察到维生素D的活性形式，即1，25（OH）2D、能刺激肠道内镁的吸收。反过来，镁作为辅助因子并调节维生素 D 代谢的几个步骤。镁是维生素D与其转运蛋白结合以及肝和肾羟基化所必需的。镁缺乏导致1，25（OH）2D减少和PTH反应受损[37，38]。血清PTH水平与Mg浓度之间的因果关系似乎很复杂。PTH分泌在生理上受血清Ca水平控制，但Mg也能发挥类似的作用。低镁水平刺激 PTH 分泌，而极低的血清镁浓度诱导矛盾阻滞。后者导致严重镁缺乏患者的临床相关低钙血症。另一方面，PTH通过调节肾脏重吸收、肠道吸收和骨释放来调节镁稳态[39]。

  低镁血症的临床体征通常是非特异性的（表1).镁缺乏的早期迹象可能是疲劳、虚弱、食欲不振、恶心或呕吐。随着镁缺乏加重，接下来的症状可能包括震颤、激越和肌束震颤、痉挛、癫痫发作、心律失常、室性心动过速、人格改变或抑郁[25]。在不同的临床情况下，镁缺乏症状可能是潜在的。其高发病率通常在ICU中观察到[40]。此外，与逐渐变化相比，低镁血症的临床症状通常与Mg水平的快速降低有关。低镁血症常伴有其他电解质紊乱，尤其是低钾血症和低钙血症。因此，Mg缺乏症的诊断应通过实验室测定其他常量元素（即钙、钾或磷）来支持[34]。导致低镁血症以及膳食供应不足的疾病包括吸收不良、内分泌原因、肾脏疾病、镁的再分布和细胞内转移、药物使用或其他因素，如慢性酒精中毒或压力（表2) [2，26，41]。

  通过饮食摄入足量的镁很重要。这种微量营养素的良好来源包括绿色蔬菜、坚果、种子、未加工的谷物和黑巧克力（表1).水果、肉类、鱼类和乳制品中镁的浓度较低。饮用水约占每日Mg摄入量的10%[26]。值得补充的是，乳糖、果糖或葡萄糖等饮食因素能加强镁的吸收，而大量摄入锌、纤维、游离脂肪酸、草酸盐或植酸盐会导致镁的吸收减少[30]。

  肥胖及其合并症已变成全球范围内的一个相关医学问题，流行病学研究的数据显示，其患病率仍在增长。在过去的50年里，肥胖症在全球范围内有所增加，达到了大流行的程度。根据世界卫生组织 （WHO） 的数据，全球有超过 1 亿人超重，超过 9.650 亿人肥胖。女性（占人口的15%）肥胖患病率高于男性（占人口的11%）[42]。肥胖可以通过体重指数 （BMI） 超过 30 kg/m 来诊断2、高加索女性腰围超过80cm，男性腰围超过94cm[43]，或脂肪组织含量高，通常使用BIA测量，较少使用双能X射线吸收测定法（取决于性别和年龄）[44]。

  在肥胖患者中观察到Mg代谢的变化，导致这种微量营养素的血清、血浆和红细胞浓度降低[45]。最近的一项荟萃分析显示，超重和肥胖女性（BMI ≥ 25 kg/m2）与多囊卵巢综合征的镁浓度较低（加权平均差（WMD）：-0.07，95%CI：-0.14，-0.01 mmol/L;p= 0.02）比正常体重对照组（（WMD： −0.11， 95% CI： −0.25， 0.04） mmol/L;p= 0.14） [46]。另一项纳入130例健康成人人群的横断面研究发现，体重（相关系数-r，r = -0.30，p = 0.003）与WC（r = −0.21，p= 0.03）与血清总镁水平呈显著负相关[47]。表明，不仅成年肥胖受试者易患镁缺乏症，儿童也是如此。Hassan等人[48]进行的分析评估了超重和肥胖儿童的镁浓度（2.08±0.211毫克/分升）与正常体重参与者（2.55±0.155毫克/分升，p0.001）相比显着降低。此外，作者显示镁血清水平与BMI之间存在很强的负相关关系。肥胖通常是由不健康的饮食引起的，富含卡路里，缺乏必需营养素。NHANES国家健康与营养检查调查（NHANES）的多个方面数据显示，调整年龄和性别后，Mg摄入量与BMI和WC呈负相关[49]。另一项纵向研究表明，镁摄入量与肥胖发生率呈负相关[50] (表3).

  缩写：BMI，体重指数;冠心病，冠心病;克雷，肌酐;CRP，C反应蛋白;DBP，舒张压;FBG，空腹血糖;高密度脂蛋白，高密度脂蛋白;HOMA-IR，胰岛素抵抗的稳态模型评估;心率，风险比;高血压，高血压;IL-1，白细胞介素1;IL-6，白细胞介素6;IR，胰岛素抵抗;低密度脂蛋白，低密度脂蛋白;镁，镁;MHO，代谢健康的肥胖;MUO，代谢不健康的肥胖;PGE2，前列腺素E2;RDA，建议的每日津贴;SBP;收缩压;sICAM-1，可溶性细胞间粘附分子1;sVCAM-1，可溶性血管细胞粘附分子1;T2DM，2型糖尿病;TC，总胆固醇;TG，甘油三酯;TNF-α，肿瘤坏死因子α;厕所，腰围。

  Mg缺乏和体重过重的可能机制可能包括由于纤维、全谷物或绿叶蔬菜（即Mg的良好来源）含量不足的不适当饮食导致这种微量营养素的吸收减少或排泄增加[47，48]。肥胖是由不健康的饮食引起的，热量高，但必需营养素含量低。因此，肥胖受试者通常缺乏镁[10]。镁摄入量不足会损害肠道吸收，并促进超重和肥胖个体的促炎反应。肠道炎症反过来又会损害微量营养素的吸收[76，77]。此外，饮食中较高的钙或脂肪酸摄入量会干扰肠道对镁的吸收[48]。还有人推测，这种微量营养素可能具有抗肥胖作用，因为它能够在肠道中与脂肪酸形成肥皂，从而减少饮食中脂肪酸的吸收[78，79]。下一个问题是脂肪组织增大导致的缺氧的影响。尽管评估补充镁对脂肪组织积累影响的临床研究仍然缺失，但动物模型的结果表明，它可以防止这种现象[80]。缺氧可诱导脂肪细胞因子和促炎化合物的合成，例如高敏C反应蛋白（hs-CRP）、纤溶酶原激活物抑制剂-1（PAI-1）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）或白细胞介素-6（IL-6）[81]，而人体研究表明镁浓度与LGI之间存在反比关系[82，83].后者通常伴有肥胖，尽管并非每个体重过重的人都观察到促炎指标增加。因此，一些营养因素，如低镁供应可能会导致这种疾病。

  慢性Mg缺乏会导致细胞外Mg水平降低，细胞内Ca浓度升高以及吞噬细胞启动，从而导致炎性细胞因子的释放[84]。一些使用实验动物模型的研究支持亚临床镁缺乏可促进人类慢性炎症反应的发现，这是由于细胞钙进入及其信号传导异常导致炎症分子释放神经肽、细胞因子、前列腺素和白三烯[85，86].Mg调节钙进入细胞的机制发生在N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体中。细胞外Mg浓度的降低降低了激活上述受体所需的兴奋性氨基酸（例如谷氨酸）的阈值。NMDA受体的激活导致Ca流入细胞。反过来，NMDA受体的阻断会降低血浆中的促炎细胞因子（前列腺素E2），并降低心脏中的心脏炎症分子，这是由Mg缺乏引起的[87]。适当的维生素 D 水平也很重要，因为它与肥胖个体的 Mg 状态相关。肥胖通常与维生素D缺乏有关，而Mg对于这种维生素的合成和活化至关重要[88]。由于具有多效性，维生素D可降低肥胖受试者发生代谢相关疾病的风险[89]。在Stokic E.等人进行的研究中[90]，表明慢性维生素D缺乏症和低镁水平使非糖尿病肥胖者易患心脏代谢紊乱的风险增加，同时保持最佳镁水平可改善这种维生素的保护作用（图2).

  镁缺乏对代谢紊乱的影响。缩写：钙，钙;CRP，C反应蛋白;DS，去饱和酶;HMG-辅酶A，β-羟基β-甲基戊二酰辅酶A;高血压，高血压;IR，胰岛素抵抗;LCAT，卵磷脂胆固醇酰基转移酶;LPL，脂蛋白脂肪酶;镁，镁;NF-kb，活化B细胞的核因子κ轻链增强子;N-甲基-D-天冬氨酸NMDA;否，一氧化氮;RAAS，肾素-血管紧张素系统。该数字是使用施维雅医学艺术收藏（）（25年2022月日访问）制作的。

  如上所述，来自人体研究的数据表明，饮食中摄入高镁[53]及其血清浓度[47]与肥胖标志物（如BMI和WC）呈负相关。此外，补充这种微量营养素似乎可以预防肥胖及其合并症。在最近由Askari M.等人进行的RCTs荟萃分析中[91]显示，补充镁导致BMI略有降低，特别是在基线时患有镁缺乏症，胰岛素抵抗相关疾病和肥胖症的人。在另一项临床试验的系统评价和剂量反应meta分析[92]中，观察到在整体分析中补充镁后人体测量指标没有显着变化;然而，在亚组中，补充镁降低了肥胖个体的WC。另一方面，Asbaghi等人进行的一项荟萃分析[93]显示，与对照组（表4).还值得记住的是，一些遗传变异（ARL15rs35929）可能会改变一般人群中Mg状态与脂肪量的关联[94]。综上所述，在许多肥胖患者中，补充镁可以防止体重增加，尽管需要在这方面进行更多研究。

  高血压被认为是心力衰竭、脑卒中、心肌梗死或慢性肾脏病等冠状动脉疾病最强的独立且可改变的危险因素[109]。根据世界卫生组织的数据，全世界有1.28亿30-79岁的成年人患有高血压，其患病率仍在上升。据估计，约46%的高血压成人患者不知道该病[110]。因此，高血压是一个新出现的健康问题，需要新的策略来对抗其大流行。观察性研究数据显示，Mg血清浓度和摄入量与饮食和高血压呈负相关[111，112]。

  对 11 项研究的前瞻性队列进行的荟萃分析，包括 38 份关于冠心病的报告结果（n-808，10 名个体，平均随访 5.14 年）和 876 份关于 HTN 的报告（6，7 名受试者，随访 0.86 年），显示比较循环镁浓度的最高和最低类别，汇总相对风险 （RR） 为 95.0（74% CI： 冠心病和高血压的发病率分别为0.996，0.91）和95.0（80%CI：1.02，0.1）。此外，循环血清Mg水平每增加4.0mmol/L，HTN发病率降低96%（RR： 95.0;94% CI： 0.99， 113.20）[119]。在另一项前瞻性队列研究的系统评价和荟萃分析中，包括 0 篇文章（92 篇关于膳食 Mg 摄入量，95 篇关于血清 Mg 浓度，0 篇关于混合），包括 86，0 例 HTN，发现膳食 Mg 摄入量与高血压风险呈负相关，比较最高摄入量组和最低摄入量组（RR： 98.100;5% CI： 0.95, 95.0).此外，镁摄入量增加90毫克/天与高血压风险降低1%相关（RR：00.0;91%CI：95.0，80.1）。然而，血清镁浓度与高血压风险的相关性略有显著（RR： 02.;% CI： .， .） （表4) [111]. 在SUN项目中，观察到200毫克/天的膳食镁供应与患高血压的风险较高独立相关，特别是在超重/肥胖的参与者中（表3) [[54]另一方面，并非所有研究都支持血清Mg水平低是发生高血压或CVD的危险因素的假设[114]。

  导致低镁血症的膳食镁供应量低可能是高血压病理生理学的一个促成因素。镁缺乏可能会促进细胞功能障碍并增加血栓形成和动脉粥样硬化的潜在风险。Mg通过从冠状动脉内皮释放NO以及拮抗钙、缓激肽、血管紧张素II.或36-羟色胺等血管收缩分子的作用来降低血管张力和阻力[0]。实验研究证明了膳食镁摄入量或其补充与内皮功能的生物标志物之间的关系。一项横断面研究显示，Mg摄入量与血浆E-选择素浓度（p=001.1）和可溶性细胞间粘附分子1（sICAM-0）（p=03.73）呈负相关[1]。另一项分析显示，与已知的代谢结局危险因素无关，mg摄入量与可溶性血管细胞粘附分子1（sVCAM-57）和E-selectin的血浆浓度呈负相关[306]。此外，一项纳入随机对照试验（纳入2项研究（n-97）的meta分析显示，补充镁可显著增加一般人群中血流介导的扩张——FMD（WMD： 95.0;23% CI： 5.70， 0.033，p= 115.）[]。

  如前所述，镁是一种天然的钙通道阻滞剂。在生理条件下，细胞外镁浓度抑制钙进入细胞。平滑肌细胞和心肌细胞中钙通过外细胞膜的内流反过来又是这些细胞收缩和血管张力调节所必需的。此外，细胞内Ca和Mg水平通过与特定钙结合蛋白的可逆结合来调节，而它们通过外膜的通量由钙-镁-ATP酶泵以及Ca通道控制。研究表明，在高血压患者中，观察到细胞膜中Ca浓度升高和Mg水平降低[2，116，117]。因此，由于多种信号通路的调节，改变的Mg浓度可能参与平滑肌细胞的收缩和松弛，从而可能改变血压值[14]。值得补充的是，Mg水平还能够最终靠抗氧化和抗炎作用来调节血管张力和血压。足够的镁水平可能会减少活性氧（ROS）的形成并限制血管收缩作用。潜在的机制可能涉及调节溶质载体家族41成员（1SLC41A1）的表达，这是负责哺乳动物细胞中Mg外排的主要交换机制[118]。据报道，SLC41A1的基因上调可能伴有镁缺乏[119]。后者可以激活Mg转运蛋白，如TRPM7（用于Mg流入）和SLC41A1（用于Mg外排），以诱导Mg从细胞流出到血清中以增加Mg水平。这种机制可能会影响Mg/MgATP依赖性细胞信号传导及其功能。细胞外镁浓度降低可导致镁通过溶质载体家族41 A3（SLC41A3，用于线粒体的镁外排）从线粒体释放。线粒体Mg水平降低也可能影响Mg/MgATP相关的线粒体信号传导和功能，这可能解释了线粒体ROS过度产生的原因[120，121，122，123] (图2).

  镁补充剂作为支持高血压的疗法仍然是一个讨论的主题，尽管如上所述，许多流行病学研究证实了镁对高血压的保护作用。在对血压正常和高血压成人进行的随机、双盲、安慰剂对照试验的荟萃分析中，发现 Mg 显着降低收缩压 （SBP） 和舒张压 （DBP） 以及血清 Mg 浓度的增加（表4) [96]在本手稿中已经提到的另一项随机对照试验的荟萃分析中，Asbaghi等人[93]表明，虽然补充镁不影响体重，但它显着降低了T2DM患者的SBP和DBP。另一项meta分析纳入了胰岛素抵抗、糖尿病前期或非传染性慢性病患者，发现补充镁可使DBP的SBP平均降低4.18mmHg和2.27mmHg[95]。虽然缺乏荟萃分析否认镁补充剂对高血压治疗的影响，但一些分析发现这种微量营养素对血压值的影响很小（表4) [97]。

  糖尿病 （DM） 是一种严重的慢性疾病，发生在空腹血糖 （FBG） 水平和/或 IR 升高时。糖尿病是一个重要的公共卫生问题;针对研究行动的优先非传染性疾病之一。镁缺乏症在糖尿病患者（两种类型）中都很常见，发生率差异为13.5%-47.7%[124]。有强有力的证据表明DM的代谢缺陷与Mg浓度异常之间存在关联[125]。

  加拿大健康措施调查周期3（2012-2013）的结果显示，与健康参与者相比，糖尿病患者的血清镁浓度较低（从3.79到5561.0 mmol/L）。血清Mg水平也与BMI和糖尿病成分（如空腹血糖和胰岛素水平）、HbA04c以及胰岛素抵抗稳态模型评估（HOMA-IR）呈负相关[0]。在一项基于人群的队列研究中，有 07 名受试者（平均年龄 1.126 岁;中位随访 8555.64 年）在基线时 FBG 水平正常（平均± SD：7.5 ± 7.5 mmol/L），血清 Mg 水平降低 46.0 mmol/L 与糖尿病风险增加相关（风险比，HR：58.0，1% CI：1.18，95.1）。此外，血清Mg水平与糖尿病前期风险之间存在相关性（HR 04.1， 33% CI： 1.12， 95.1）[01]。除了毫克水平， 这种微量营养素的摄入量似乎也与糖尿病的风险成反比.一项meta回归分析纳入了1项前瞻性队列研究（n-25，127），纳入了25，637例DM922患者，结果显示，调整年龄和BMI后，每日增加26mg的Mg，T828DM发病风险降低2-2%[8]。最近的13年meta分析也发现，T100DM风险与Mg摄入呈负相关（128%，RR：2020.2，22%CI：0.78，95.0）[75]。其他meta分析综述也证实了这一报告[0，81]。上述发现表明，适当食用富含镁的食品，如全谷物、豆类、坚果和绿叶蔬菜，可以降低患 129 型糖尿病的风险。

  糖尿病和其他代谢紊乱，如体重过重、高血压和血脂异常，通常作为代谢综合征 （MetS） 共存。后者通常与镁缺乏和镁摄入量不足有关。临床研究的结果也支持这些数据。在Sarrafzadegan N.等人进行的一项系统评价和荟萃分析中[132]，评估表明较高的镁摄入量与较低的MetS风险相关（31篇文章，n，876，0，比值比，OR = 73.95;0%CI：62.0，86.0;p 001.3487），而血清Mg浓度与代谢综合征的发生呈显著但异质性相关（0篇文章，n，19，平均差，MD：-95.0;36%CI：-0.03，0.023;p= 150.0）。此外，基于八项横断面研究和两项前瞻性队列研究的剂量-反应荟萃分析和荟萃回归表明，每增加 88 mg/天的 Mg 摄入量，MetS 的汇总相对风险为 95.0（84% CI：0.93，2.36;I3 = 133.%）。meta回归模型表明，Mg供应量与代谢综合征发生率呈线性反比关系[]。

  Mg摄入不足和/或Mg尿丢失增加似乎是T2DM患者Mg缺乏的重要原因，而上述人群通常维持这种微量营养素的吸收和保留[134]。解释镁在糖尿病发病机制中的作用的确切机制尚不完全清楚，尽管有一些途径将镁缺乏与葡萄糖和胰岛素代谢紊乱联系起来。此外，镁和胰岛素之间的关系是两分的。一方面，胰岛素调节镁稳态，但另一方面，镁是决定胰岛素和葡萄糖作用的主要因素。Mg在碳水化合物代谢中起关键作用，主要通过其对胰岛素受体酪氨酸激酶（TK）活性的影响和对外周胰岛素敏感性的调节[2，135]。T2DM和IR发生的主要病理生理缺陷是细胞内信号传导受损[136]。胰岛素受体是一种完整的膜糖蛋白，由两个α和两个β亚基形成。在胰岛素信号传导过程中，胰岛素与α亚基结合，α亚基激活β亚基中的TK，也会自磷酸化[137]。反过来，Mg通过调节β亚基的酪氨酸激酶活性作为辅助因子。胰岛素作用是通过激活两种主要信号通路之一进行的，例如：胰岛素受体底物（IRS）/磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）。该途径在胰岛素信号传导中起重要作用，因为它的激活导致几种关键底物的磷酸化，导致调节，即葡萄糖转运或糖原合成。PI3K/Akt激酶通路的紊乱也可能导致4型葡萄糖转运蛋白（GLUT4）刺激靶组织中胰岛素运输和葡萄糖摄取减少[138]。此外，Mg也被证明可以增加GLUT4基因表达[139]。接下来是，在肝脏中，Mg调节糖异生酶（包括葡萄糖-6-磷酸酶），而在脂肪组织中，它显示出抗炎作用。反过来，在低Mg条件下，促炎分子（如IL-1和TNF-α）可能分别减弱IRS-1和GLUT-4的激活[136，140]。值得一提的是，由于Ca和Mg的拮抗作用，碳水化合物代谢也受到调节。 细胞外Mg浓度充当Ca拮抗剂并抑制其内流，这是胰岛素分泌所必需的。低细胞外镁浓度导致这种微量营养素的钙内流入增加和高细胞内浓度，从而刺激β细胞分泌胰岛素;因此，胰岛素血症似乎与镁血症呈负相关[140，141，142]。总之，镁缺乏对胰岛素分泌有显著影响，并可能导致胰腺β细胞功能障碍（图2).

  似乎不仅镁血清浓度及其饮食摄入量可以改变糖尿病和代谢紊乱的风险，而且补充这种微量营养素可能会影响葡萄糖和胰岛素水平。在数据库中，可以找到一些评估补充镁对T2DM影响的荟萃分析。其中一项研究，补充这种矿物质不仅显著改善了FBG，还改善了其他代谢综合征成分，如高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）、血浆甘油三酯（TG）和SBP[99]。在另一项针对双盲RCT的系统评价和meta分析中，作者评估了补充MG似乎对DM2患者的葡萄糖参数和糖尿病高危人群的胰岛素敏感性参数有有益影响[100]。这些作者在最近的一项荟萃分析中证实了上述结果，得出的结论是，与安慰剂相比，补充镁可降低糖尿病患者的空腹血糖，并改善糖尿病高风险患者的胰岛素敏感性标志物（表4) [98]总而言之，低镁血症常见于2型糖尿病患者，并且与糖尿病的加剧呈负相关。补充镁似乎可以预防与糖尿病相关的慢性代谢并发症，尽管更多的随机对照试验评估了i.a.需要补充镁的策略。

  血脂异常是MetS涉及的因素之一，是全球重大的公共卫生问题，导致动脉粥样硬化和CVD的发展。血脂异常被定义为总胆固醇 （TC） 和/或 TG 水平升高，可能伴有高密度脂蛋白水平降低。在血脂异常中，还可以观察到低密度脂蛋白水平 （LDL） 升高和肝脏极低密度脂蛋白 （VLDL） 生成过多。高TC尤其是LDL升高，在斑块形成、血管内皮功能障碍和促进炎症的发病机制中起重要作用，从而影响动脉粥样硬化的起始[143，144]。LDL对动脉粥样硬化进展的影响取决于内皮表型（转录因子Krüppel样因子2（KLF2）表达的调节）[145]和血清LDL水平（LDL高于20-40mg/dL的剂量依赖性关系）[146]。

  血脂异常的发生受多种因素影响，包括遗传背景、高能量西式饮食、简单碳水化合物和饱和脂肪、过量饮酒、超重/肥胖、胰岛素抵抗以及肾病综合征等疾病[147]。先前的研究还表明，Mg水平可能与血脂异常有关[148，149，150，151，152，153，154，155，156]。

  在Guerrero-Romero等人的一项横断面研究中注意到低镁血症与血脂异常（OR：2.8，95%CI：1.3，2.9）之间的密切关系[148]，其中将MetS患者（n，192）与健康受试者（n，384）进行了比较。这项研究表明，65.6%的MetS患者的血清镁水平低，而在健康组中，只有4.9%的人观察到镁缺乏症。Bersohn和Oelofse早些时候证明了镁浓度较低的个体中高胆固醇血症的相同关系[149]。此外，Rodrigues等人进行的系统评价（1篇文章）和meta分析（150项横断面研究）表明，在151型糖尿病患者中，血清Mg降低与较高的TG、TC和LDL水平以及较低的HDL水平相关[152]。其他涉及不同研究组（例如，儿童和成人，各种疾病）的研究中也证明了血清Mg浓度与脂质代谢指标之间的关系[153，154，，]。

  相反，旨在分析六种矿物质元素（包括Mg）的血清浓度如何影响中国成人血脂异常风险的横断面研究（n，1466）显示，血脂异常与正常脂血症受试者的血清Mg浓度没有显着差异。事实上，一般来说，注意到 TC、TG、HDL 和 LDL 水平高于正常水平的患者的 Mg 状态较低 （p= 0.002），但在性别、BMI、年龄、葡萄糖和整体矿物元素调整模型中，这种关系并不显着。Katami等人的研究表明，体内的Mg状态与脂质浓度之间缺乏相关性[155]。

  Barragán等人的研究[156]旨在分析一般地中海人群中成人血浆Mg浓度与心血管风险之间的关系（n，492），提供了有趣的结论。该人群中低镁血症的患病率（0.70 mmol/L）为 18.6%，但高胆固醇血症与低镁血症之间没有显著相关性（OR： 1.38， 95% CI： 0.81， 2.35，p= 0.233）。此外，与非高胆固醇血症相比，高胆固醇血症受试者的血浆镁浓度更高（0.79 ± 0.09 mmol/L vs. 0.76 ± 0.07 mmol/L;p = 0.001），高胆固醇血症在Mg浓度的第四四分位数患者中更普遍（OR：3.12;95%CI：1.66，5.85，p 0.001）。在这项研究中，还注意到镁水平与TC（p = 0.01）和LDL（p = 0.002）之间的显着相关性，但与空腹TG（p =0.959）和HDL（p=0.933）之间没有显着相关性。

  值得强调的是，尽管有许多不同规格的观察性研究，但很难明确地得出血镁浓度与脂质谱紊乱发生之间的关系。

  导致血脂异常发展的因素之一是不健康的饮食习惯，尤其是高热量、高脂肪和高糖饮食，缺乏蔬菜、水果和全谷物[157]。最后提到的三组食品是镁的良好膳食来源。因此，可以假设饮食中提供的镁量可能是脂质紊乱的危险因素。

  在一项包括2504名德黑兰成年参与者的横断面研究中，Mirmiran等人[67]注意到较高的膳食镁与TG水平呈负相关，但与HDL无关（表3).镁摄入量与TG血浆浓度之间的关系也在涉及NHANES的12，284名个体的回顾性分析中得到证实。在这项研究中，在女性亚组中，膳食Mg含量与HDL浓度呈正相关，但与TC/HDL-C比值呈负相关[64]，这提供了营养-脂质关联可能具有性别特异性的证据。在欧洲癌症前瞻性调查（EPIC）诺福克研究中观察到膳食镁摄入量与血清TC水平之间的反比关系[65]。在评估富含镁的饮食与通常含有镁含量的饮食对高危人群预防心血管死亡的影响的随机对照试验中，观察到镁-脂的关系。作者指出，尽管高纤维和低胆固醇饮食具有降脂作用，但膳食镁摄入量也可能有助于改善脂质参数[70] (表3).值得注意的是，本研究中观察到的关系涉及镁摄入量比例增加的饮食，因此应将其与镁补充剂的研究进行比较。大量研究也证明了增加膳食镁对血脂异常的预防作用[66，68，69，70，158] (表3).

  膳食Mg供应对血脂异常管理的潜在益处可能与Mg参与调节脂蛋白脂肪酶（LPL）、去饱和酶（DS）、HMG-CoA还原酶和卵磷脂-胆固醇酰基转移酶（LCAT）活性有关[103]。既往研究阐明，低镁血症抑制LPL、DS和LCAT的活性，补充Mg可能正向调节其表达[159，160]。相反，β-羟基β-甲基戊二酰辅酶A（HMG-CoA）还原酶活性在镁缺乏时升高[161]。该酶活性受损会导致TG、LDL、HDL和VLDL水平的负变化，饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸比值增加[152]。镁状态不足的高胆固醇血症作用也可以通过调节LDLR（LDL受体）和其他转录因子的基因表达来解释，例如甾醇调节元件结合蛋白（SREBP）-1a和SREBP-2。LDLR和SREBP表达增加至少介导LDL浓度升高[162，163]。针对T1DM的研究表明，Mg水平与血清氧化的低密度脂蛋白（ox-LDL）浓度有关[164]。

  关于镁和血脂谱之间依赖性的大多数证据来自口服镁补充剂的临床研究。这些研究的结果并不总是一致的，一些荟萃分析的作者强调了这一点，这些分析侧重于描述这种关系（表4).Asbaghi等人的系统评价和荟萃分析[102]表明，补充镁可显著降低血清LDL水平，对TG、TC和HDL无影响，但亚组分析表明，镁治疗的效果可能与剂量和持续时间有关。

  评估镁供应对脂质代谢改善的影响的困难可能是由研究组中分析对象的高异质性引起的。一项关于口服Mg对T2D患者血糖控制影响的meta分析显示，补充Mg可提高HDL水平，但对TC、LDL和TG无影响[104]。在另一项荟萃分析中，未观察到糖尿病或非糖尿病患者的 TC、LDL、HDL 和 TG 浓度对血浆浓度有显著影响。然而，当对分析进行分层以比较基于血脂异常的研究亚组时，在高胆固醇血症患者（与非高胆固醇血症相比）和高甘油三酯血症（相对于非高甘油三酯血症）患者中观察到镁治疗对LDL和TG水平的显著积极影响[103] (表4).Găman等人[165]最近的一篇综述也指出，对于较高的镁或镁补充剂的膳食摄入量是否会影响脂质分布并发挥降脂作用，缺乏共识。这项广泛的系统评价（一百二十四项研究）分析了血脂异常和 MetS 相关疾病患者镁与血脂谱的关联，表明在迄今为止进行的大多数研究中，补充镁对 HDL、LDL、TG、TC、TC/HDL-C、VLDL 或 LDL-C/HDL-C 没有显着影响。然而，作者强调，分析中考虑的干预措施非常不同，这使得推断更加困难。

  以前的几项研究集中在评估血清镁水平、膳食镁摄入量或镁补充剂与脂质代谢紊乱发展之间的联系。然而，在该领域获得的结果仍然模棱两可，主要是由于研究组的显着异质性，确定血清中Mg浓度的不同方法或比较患者亚组缺乏分层。

  低度炎症定义为C反应蛋白测量值高于3mg/L，但低于10mg/L[166]。许多先前的研究报告了LGI作为许多代谢性疾病病理过程中潜在因素的重要性[167]。另一方面，值得注意的是，炎症作为先天免疫的一部分是对细胞损伤的生理反应，其特征是血流量增加，毛细血管扩张，白细胞浸润以及细胞因子和其他抗炎介质的表达，从而导致受损组织的修复[168，169].许多生化标志物，例如上述hs-CRP、白细胞计数（WBC）、纤维蛋白原、IL-6和TNF-α，是低度或慢性炎症的良好描述生物标志物。以前的几项研究表明，它们的浓度可能取决于镁状态。低镁血症与许多不同的生理病理状况有关，其中LGI在启动和加重病程中起重要作用[170]，例如胃肠道疾病[171]和肠道炎症疾病[172，173]，肥胖[174，175]或MetS[83，176].现有研究提供了血清Mg浓度与炎症标志物呈反比关系的数据[175，177]。

  1999-2002年NHANES纳入5000多例儿童的结果表明，与Mg摄入量正常或较高的个体相比，膳食Mg摄入量不足（RDA低于75%）的儿童容易发生血清CRP升高[72]。此外，另一项纳入墨西哥儿童的横断面研究之后发现，低Mg血清与血清hs-CRP水平升高有关[178]。在1999-2002年NHANES的成人受试者中也注意到了类似的关联，特别是在超重/肥胖受试者的亚组中，年龄40岁，以及摄入Mg低于RDA50%的人。这些受访者CRP升高的可能性是摄入适当Mg的成人的2.24倍[75]。另一项横断面研究发现，在最低三分位数的Mg摄入量中，hs-CRP≥3mg/L的患病率高出3-4倍[74]。此外，Dibaba DT对横断面研究的系统评价和荟萃分析。等人[82]表明膳食镁与血清CRP浓度呈显著且负相关。此外，大量进一步证据证实，镁摄入量与许多不同的炎症标志物呈负相关[71，73，172，178，179，180] (表3).

  来自体内和动物模型研究的数据使我们能够描述镁影响炎症的两种主要机制。如上所述，镁的赤字2+导致吞噬细胞活化、钙通道阻断作用紊乱、细胞钙浓度升高、NMDA受体活化和细胞炎症反应活化[181]。这导致许多促炎因子的分泌，例如TNF-α、IL-1、IL-6、细胞因子应答剂E-选择素、细胞内粘附分子-1和血管细胞粘附分子-1，并刺激急性期蛋白的产生，例如CRP、纤维蛋白原[182]。此外，低镁血症通过神经内分泌途径（乙酰胆碱、儿茶酚胺的改变或激活、SP释放以及肾素-血管紧张素系统RAAS的激活）引起全身应激反应[170，176]。炎症影响脂蛋白代谢的促动脉粥样硬化变化（增加脂蛋白氧化）、内皮功能障碍（过氧亚硝酸盐的产生增加，从而破坏细胞生物分子和结构）[183，184]，并影响宿主代谢，例如脂质过氧化[170，185].第二种机制与活性氧增加有关，促进膜氧化和活化B细胞（NF-kB）产生的核因子κ-轻链增强子。既往动物和临床研究广泛报道，镁缺乏与氧应激标志物有关[186，187，188]。NF-κB基因表达不当会影响多种代谢紊乱[170]。Mg状态与脂质代谢和LGI之间的关系也是因为Mg参与调节过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPAR-γ）的基因表达[162]。PPARγ是一种核受体，调节与脂肪酸、碳水化合物、脂质、氨基酸和能量代谢相关的几个基因的转录[189，190]。此外，PPARγ在细胞分化和凋亡中起关键作用，并通过抑制促炎分子的表达和其他转录因子（例如激活蛋白-1（AP-1）和核因子（NF）-kB）的活性来调节细胞因子的产生[191]。PPAR γ在保护内皮功能障碍和炎症反应中的作用也有报道[192] (图2).

  以前的许多研究已经解释了补充镁对炎症标志物的影响，但它们的结果是有争议的。在患有糖尿病前期和低镁血症的明显健康的受试者中进行的随机对照试验证实，低血清镁与较高的CRP水平相关，并表明补充镁可改善炎症状态。干预后，补充组受试者的血清Mg更高，血清hs-CRP更低[193]。Nielsen等人也描述了Mg给药后的阳性变化[179]。相反，Simental-Mendia等人对RCTs的系统评价和荟萃分析[108]描述了镁治疗对血浆CRP浓度没有显着影响;然而，当对分析进行分层以比较LGI或无炎症人群的研究亚组时，与第二组相比，观察到第一亚组的CRP水平显着降低。Mazidi等人提出了口服镁补充剂对CRP水平的类似有益作用[107] (表4).分析注意到，血清CRP水平的变化与补充镁的剂量和维持的时间无关。

  相反，Talebi等人的综合系统评价和剂量反应荟萃分析[105]并未证实这些结果，并描述了与对照组相比，口服Mg对血清CRP、IL-6和TNF-α没有统计学意义的影响。Mg给药和补充剂的剂量和维持的时间与炎症标志物浓度（表4).

  总之，以前的研究阐明了低镁在促进LGI中起关键作用。此外，来自几项研究的数据提供了关于镁摄入量对炎症相关标志物的积极影响的有希望的结果.然而，有必要更好地研究镁疗法与炎症之间的关系，以确定是不是应为所有低镁血症患者开具常规补充处方。

  镁是维持重要生理功能的必需营养素。它涉及许多基本过程，镁缺乏通常与负面健康结果相关。低镁血症可能与代谢紊乱（如肥胖、高血压、糖尿病、血脂异常和低度炎症）的发病机制有关。大多数临床研究证实了在代谢紊乱的背景下，饮食和补充剂摄入镁的有益作用。虽然镁作用的确切机制仍有待确定，但靶向镁稳态可能代表预防和治疗代谢紊乱及其并发症的新方法。然而，需要更多评估镁补充剂策略的随机对照试验。