镁(Mg) 是人体内含量第四丰富的矿物质,也是活细胞中仅次于钾离子的第二大胞内阳离子。成年人体内99%的镁分布于细胞内,仅有1%存在于细胞外液。 在2型糖尿病领域,镁的作用正获得越来越多的重视。对于糖尿病个体而言,检测并纠正镁代谢异常具有临床意义。
一项临床随机双盲安慰剂对照试验显示,口服镁补充剂可降低糖尿病前期患者及明显低镁血症患者的C反应蛋白水平。 在伴有临床低镁血症(已出现明显镁缺乏的指标)的2型糖尿病个体中,口服镁补充剂对空腹血糖、餐后血糖及胰岛素敏感性均具有改善作用。 研究还提示,镁补充剂对非糖尿病、表观健康的受试者具有小但显著的改善胰岛素敏感性的益处。 总体而言,针对明显镁缺乏的糖尿病个体,补充镁可纠正细胞内游离镁水平的不足,改善胰岛素敏感性,并可能预防糖尿病并发症。
镁缺乏与2型糖尿病的关联早已被学界熟知。该疾病常伴随细胞内外镁离子的双重流失。多项流行病学研究证实,2型糖尿病个体中低镁血症的患病率显著升高,尤其在血糖控制不佳、病程较长、存在微血管和大血管慢性并发症的个体。 鉴于镁水平与2型糖尿病风险及严重程度间的密切关联,将镁状态评估——特别是对高危人群或已确诊个体进行体内镁水平检测——纳入临床实践,不仅能为2型糖尿病的早期风险预警提供关键指标,也有助于识别并发症高风险个体,从而为制定更具针对性的预防与管理策略提供重要依据。 本文梳理了镁缺乏在2型糖尿病发病机制中的研究证据,并探讨纠正镁缺乏在糖尿病预防与干预中的潜在作用。 镁摄入量不足和尿镁流失增加,可能是导致糖尿病个体中镁元素流失的两个关键机制。 (1)镁摄入量不足 在2型糖尿病中,镁的吸收和膳食镁的保留似乎并未受损。关于镁摄入不足的问题,是由于饮食习惯的改变导致每日镁摄入量接近甚至低于推荐摄入量。 一项针对85,000余名女性的前瞻性研究显示,在调整多个潜在混杂因素后,镁摄入量最高五分位的女性群体,其2型糖尿病的相对发病风险较最低五分位组降低了0.68倍。研究发现镁摄入量与糖尿病风险呈显著负相关。 高胰岛素血症和胰岛素抵抗可能导致镁摄取减少、排泄增加。具体机制为:TRPM6通道下调,胰岛素诱导的亨利氏管粗段升支镁摄取受阻。 高血糖同样会加剧尿镁流失,从而导致镁元素耗竭。血浆镁水平与尿镁排泄率和空腹血糖值呈负相关,提示严重高血糖时镁的肾小管重吸收减少。 此外,其他因素如代谢性酸中毒或低白蛋白血症似乎也会影响糖尿病个体的肾镁丢失。使用袢利尿剂和噻嗪类利尿剂,常用于糖尿病合并高血压和/或心血管疾病的人群,也会促进镁丢失。 2型糖尿病者体内镁缺乏可能表现为慢性隐性镁缺乏,而非明显的临床低镁血症。 镁离子在调控胰岛素作用及胰岛素介导的细胞葡萄糖摄取中起着核心作用。镁是超过300种酶促反应的必要辅因子,其中包括所有决定糖酵解的酶。 细胞内镁是碳水化合物代谢相关酶的关键辅因子,尤其在胰岛素受体酪氨酸激酶的磷酸化过程、胰岛素信号传导中所有蛋白激酶的活性,以及所有与ATP和磷酸转移相关的酶(如细胞膜和内质网中的钙ATP酶)中发挥重要作用。 镁缺乏可能导致胰岛素受体酪氨酸激酶活性紊乱,进而引发受体后胰岛素抵抗和细胞葡萄糖利用效率下降。具体表现为:基础镁水平越低,代谢相同葡萄糖负荷所需的胰岛素剂量就越大,这表明胰岛素敏感性降低。 总体而言,无论血浆和细胞内镁含量偏低的原因如何,镁元素的缺乏似乎都会导致胰岛素敏感性受损。 镁代谢异常可能不仅是2型糖尿病的继发性后果,甚至可能在疾病发生前就存在,并会直接促进胰岛素抵抗、糖耐量异常乃至2型糖尿病的发展。 有研究提出,镁缺乏可能是导致“胰岛素抵抗相关病症(包括2型糖尿病、代谢综合征和原发性高血压)”的潜在统一机制。 镁缺乏可能是糖尿病并发症发病机制中的一个关键因素,细胞离子水平的变化与糖尿病个体常见的心血管结构改变密切相关。 ①研究发现,空腹状态下细胞内镁水平与心血管结构指标存在显著相关性。在2型糖尿病中,即使没有高血压症状,细胞内镁水平降低也会引发心 脏肥大。 具体表现为超声心动图检测到的后壁厚度和左心室质量指数升高,这种情况在糖尿病合并或单纯高血压个体中均有发现。 ②通过磁共振成像检测的主动脉舒张性指标,与在脑组织和骨骼肌组织中采用P-NMR磁共振波谱技术实时测量的细胞镁水平呈正相关:细胞内镁水平越低,主动脉的弹性越差(即越僵硬、扩张性越差)。 ③低血清镁浓度与2型糖尿病肥胖者中室性早搏的高发生率相关。 在2型糖尿病中,循环镁水平偏低还与肾功能更快恶化相关。目前认为低镁血症是预测2型糖尿病肾病者进展至终末期肾病和死亡的准确指标。
镁缺乏还与认知能力下降、多重疾病共存以及衰老等密切相关。 四、镁在2型糖尿病预防和管理中的作用
在2型糖尿病领域,镁的作用正获得越来越多的重视。对于糖尿病个体而言,检测并纠正镁代谢异常具有临床意义。
一项临床随机双盲安慰剂对照试验显示,口服镁补充剂可降低糖尿病前期患者及明显低镁血症患者的C反应蛋白水平。 在伴有临床低镁血症(已出现明显镁缺乏的指标)的2型糖尿病个体中,口服镁补充剂对空腹血糖、餐后血糖及胰岛素敏感性均具有改善作用。 研究还提示,镁补充剂对非糖尿病、表观健康的受试者具有小但显著的改善胰岛素敏感性的益处。 总体而言,针对明显镁缺乏的糖尿病个体,补充镁可纠正细胞内游离镁水平的不足,改善胰岛素敏感性,并可能预防糖尿病并发症。 (1)血清镁
血清镁虽然不能反映细胞内镁的水平,但由于其测试方便,故仍常用于评价镁营养状况。 临床上血清镁低于0.7mmol/L诊断为低镁血症 。
与蛋白质结合的镁易受白蛋白和酸碱状况改变(酸中毒使结合减少,碱中毒使结合增多)的影响,因此,在判定镁缺乏时,离子化的或可超滤的镁水平在某些情况下,可能比血清总镁水平更有意义。 注:为什么血清镁不能反映细胞内镁的水平,成年人体内99%的镁分布于细胞内,仅有1%存在于细胞外液。即血清镁仅占细胞内/总体内镁含量的极小比例,血清镁检测与组织库无关。 镁分布于多种组织细胞,包括红细胞、骨骼肌细胞以及外周淋巴细胞等。由于镁在细胞内酶反应中起重要作用,所以检测细胞内镁的浓度能更好地反映机体有关酶的状况。故认为细胞内镁浓度比血清镁能更好地反映机体镁的营养状况。 营养与毒性元素分析(头发)能反映过去2-6个月甚至更长时间内矿物质积累和毒素暴露的历史。
头发中的表现:头发中镁水平偏低,是评估胰岛素抵抗风险的指标之一。长期的低镁状态,几乎总是与血糖控制不佳相关联。
在头发矿物质报告中,如果出现以下组合模式,功能医学医生会高度怀疑存在胰岛素抵抗或血糖代谢失衡的风险:
监测镁水平对糖尿病防控至关重要。对高危人群,它是预测发病风险的早期窗口;对已患者,它是评估并发症的警示信号。识别并纠正镁缺乏,是改善血糖控制、预防并发症的简单、经济且有效的一步。 进入抗衰老长寿医学与功能医学行业交流群,欢迎添加微信!
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参考文献
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