鎂(Mg)是維持重要生理功能的必需營養素。它涉及許多基本過程,鎂缺乏通常與負面健康結果相關。一方面,大多數西方文明消耗的鎂少于推薦的每日攝入量。另一方面,越來越多的證據表明,慢性低鎂血癥可能與各種代謝紊亂的發病機制有關,例如超重和肥胖、胰島素抵抗 (IR) 和 2 型糖尿病 (T2DM)、高血壓 (HTN)、脂質代謝變化和低度炎癥。飲食和/或補充劑的高鎂攝入量似乎可以預防慢性代謝并發癥。鎂的保護作用可能包括限制脂肪組織積累、改善葡萄糖和胰島素代謝、增強內皮依賴性血管舒張、使脂質譜正?;蜏p弱炎癥過程。因此,目前似乎鎂在發展與肥胖相關的代謝紊亂中起著重要作用,盡管需要更多的隨機對照試驗(RCTs)來評估鎂補充劑策略。這項工作代表了對Mg在代謝紊亂發病機制中的作用的最新數據的回顧和綜合。
鎂(Mg)是人體機體中的關鍵礦物質,參與調節許多生理功能。這種微量營養素在300多種酶促反應中充當輔助因子或激活劑,參與RNA和DNA合成,蛋白質,脂質和碳水化合物代謝,細胞膜穩定性,骨和鈣(Ca)代謝,或神經和免疫系統功能[1,2]。為了保證上述過程的正確運作,需要食品和飲料中鎂的膳食供應。成年女性和男性的Mg攝入量推薦每日攝入量分別為320mg和420mg[3]。反過來,歐洲食品安全局(EFSA)將男性的Mg充足攝入量(AI)設定為350mg/d,女性為300mg/d[4]。不幸的是,流行病學數據顯示,大多數人群通常無法滿足鎂的每日攝入量,主要是由于不健康的飲食模式,尤其是所謂的“西方飲食”[2,5]。鎂缺乏癥的癥狀通常是非特異性的,可能會因其他營養素的低消耗而混淆。鎂缺乏癥的臨床診斷也成為一項挑戰,因為其血清濃度不能反映人體內的總含量[6]。此外,鎂缺乏不僅與不良健康影響有關,還與一系列疾病有關,例如心血管疾病(心律失常、先兆子癇、心力衰竭)、神經系統疾?。^痛、癲癇發作、腦卒中)、呼吸系統疾?。ㄖ夤芟?、慢性阻塞性肺?。┖鸵钟舭Y[7]。
近年來,Mg參與代謝紊亂的發病機制受到特別關注。然而,其在這一領域作用的確切機制尚不完全清楚。一些研究表明,慢性鎂缺乏可能與各種臨床前和臨床表現的風險增加有關,例如超重和肥胖、胰島素抵抗(IR)和2型糖尿病(T2DM)、高血壓(HTN)、脂質代謝改變和動脈粥樣硬化,因此伴有高風險或心血管疾病[8,9,10]. 上述疾病具有可歸因于慢性低度炎癥(LGI)的關鍵病理生理成分。Mg的保護作用包括減弱炎癥過程、改善葡萄糖和胰島素代謝、增強內皮依賴性血管舒張以及使血脂正?;痆11]。因此,目前似乎Mg在與肥胖相關的代謝紊亂的發展中起著重要作用,因此,我們進行了這項研究。
這項工作代表了對Mg在代謝紊亂發病機制中的作用的最新數據的回顧和綜合。
在人體內,鎂主要位于骨骼和牙齒(約60%)以及細胞內空間(約40%),即肌肉和軟組織,而<1%在血液中。在臨床實踐中,用于評估鎂狀態的最常用方法是評估其在血清中的濃度,參考范圍在 0.75 和 0.95 mmol/L (表1) [12]. 如上所述,人體血液中只有0.8%的微量營養素,其中血清中占0.3%,紅細胞中占0.5%[2,7]。因此,這種方法似乎很難反映體內的總鎂水平。后者可能受到飲食模式的影響,特別是鎂攝入量、白蛋白水平或鎂補充劑,它們會影響通過腎臟吸收和排泄的鎂總量。在亞臨床鎂缺乏癥中,血液水平可能不會偏離正常水平。相反,組織和骨骼中可能存在嚴重的鎂缺失。據估計,鎂濃度在標準較低范圍(<0.8 mmol/L)的受試者很可能缺乏這種微量營養素。因此,應使用用于評估Mg水平的替代方法對其進行測試,因為其血清濃度不能反映組織和器官中的總Mg含量。這些情況可能導致健康和患病個體對鎂缺乏癥的低估[13,14]。
血清鎂濃度 | 0.75–0.95毫摩爾/升 [12] |
人體鎂狀態評估方法 | 鎂血清濃度 紅細胞鎂水平 鎂尿水平 靜脈或口服鎂負荷試驗 非侵入性細胞內礦物質電解質分析 毛發礦物質分析 試驗 使用同位素鎂標記 離子血清鎂濃度 血清鎂/鈣比值 [6,15,16] |
鎂推薦每日津貼 | 兒童 1-3: 80 毫克/天 兒童 4-8: 130 毫克/天 青少年 9–13: 240 毫克/天 女孩 13–18: 360 毫克/天 男孩 13–18: 410 毫克/天 成年女性: 320 毫克/天 成年男性: 420 毫克/天 [3] |
鎂缺乏癥狀 | 鎂缺乏的早期征兆:疲勞、虛弱、食欲不振、惡心或嘔吐 晚期鎂缺乏癥:震顫、激越和肌束震顫、痙攣、癲癇發作、心律失常、室性心動過速、人格改變或抑郁[25] |
鎂食物來源 | 杏仁,香蕉,黑豆,綠色蔬菜(菠菜,西蘭花),堅果,燕麥片,種子,糙米,未加工谷物,大豆,甜玉米,豆腐和黑巧克力[15,26] |
鎂缺乏癥的診斷具有挑戰性。評估人體中鎂濃度的更準確方法是紅細胞(RBC)鎂水平(范圍在4.2至6.8毫克/分升之間)(表1) [15]在鎂缺乏癥中,這種微量營養素從紅細胞中被抽出,以將血鎂水平維持在正常范圍內。建議在分析前6周內不要補充任何礦物質[15,16]。值得一提的是,一些研究表明,這種方法僅對長期Mg充足或消耗的飲食模式(超過17個月)有用,并且質疑該方法的有效性[<>,<>]。
從用于評估Mg狀態的其他方法來看,尿Mg水平與人體中這種微量營養素的量相關性較差,因為Mg通過腎臟的重吸收和分泌的每日波動很大[6]。另一方面,一項納入隨機對照試驗的meta分析顯示,口服補充劑對循環Mg濃度和24小時尿Mg排泄有顯著的劑量和時間反應[18]。其他方法仍然是靜脈內或口服Mg負荷測試,然后進行24小時尿液收集并評估Mg排泄。一些研究表明,負荷保留超過27%(健康個體的范圍約為2-8%)表明鎂缺乏[19,20]。相反,一些分析批評了這種技術,因為其臨床不適用性、成本高且標準化令人懷疑[21,22]。有時,非商業技術用于評估Mg狀態,例如非侵入性細胞內礦物質電解質分析(EXA)或毛發礦物質分析測試以及同位素Mg標記[16]。最后,建議離子血清Mg濃度[23]以及血清Mg/Ca比值(最佳范圍為0.4)也是Mg狀態及其在人體內周轉的實用指標(表1) [24]。
似乎, 即使在今天, 沒有單一的鎂缺乏評估方法被認為是令人滿意的.獲得全身鎂濃度的困難涉及其主要兩個部分,即骨骼和肌肉,而在血液中,它僅以非常少量(小于1%)存在。似乎血清Mg濃度仍然是診斷其缺乏癥的有用測量方法。值得考慮通過負荷試驗來擴展鎂缺乏癥的診斷,這似乎也是一種準確的實驗室試驗,可以表明人體內的鎂狀態[16]。然而,為了全面評估這種微量營養素,需要實驗室技術和患者病情的臨床評估。
在歐洲和北美進行的流行病學研究表明,鎂攝入量通常低于推薦量(約30-50%),特別是由于營養不適當,如所謂的西型飲食模式[27,28]。還有其他原因,如農藝和環境因素,影響土壤中的Mg含量和可用性,從而影響食物鏈[29]。通常,與Mg攝入不足一起,腸道吸收減少或這種微量營養素排泄增加會導致低鎂血癥[2]。數據顯示,根據血清水平(<10.30mmol/L),約0%-80%的人群可能存在亞臨床Mg缺乏癥[30]。國家健康與營養調查的結果顯示,超過30%的墨西哥成年人血清Mg濃度較低[31]。慢性疾病的共存往往會加劇鎂缺乏癥。一項系統評價和meta分析顯示,糖尿病前期受試者的血清鎂濃度顯著低于健康對照組(約0.07mmol/L)[32]。另一項研究估計,ICU的低鎂血癥患病率可能約為59.3%,且老年患者的死亡率略高[33]。值得一提的是,盡管這種微量營養素的血清濃度正常,但也可能存在鎂缺乏癥。尼爾森等人進行的研究表明,血清鎂濃度在>5.0毫摩爾/升(75.1毫克/升)和<82.0毫摩爾/升(85.2毫克/分升)之間的個體可能有鎂缺乏癥,特別是如果他們從飲食中攝入毫克(<06毫克/天)和尿排泄量<250毫克/天。
如前所述,醫學研究所于1997年建立了不同人群攝入鎂的RDA。鎂攝入量的建議取決于年齡,對于1-3歲和4-8歲的幼兒,分別為80毫克/天和130毫克/天。對于青少年(9-13歲),需要240毫克/天,女孩和男孩分別為360和410毫克/天,年齡在13-18歲,成年女性和男性的最終水平分別為320和420毫克/天(表1) [3.腸、骨、腎是負責維持鎂穩態的主要器官。這種微量營養素主要在小腸中吸收,儲存在骨骼中,并由腎臟和糞便排泄。雖然大部分Mg通過被動的細胞旁機制在小腸中被吸收,但少量的Mg通過跨細胞轉運蛋白瞬時受體電位通道間彈性蛋白成員TRPM 6和TRPM 7轉運,這仍然是這種微量營養素的重要轉運機制[34,35]??傛V供應量中只有約24%-76%被腸道吸收,其余部分在糞便中排出[26]。此外,腎臟在調節人體鎂狀態方面起著重要作用。Mg的穩態如下:每天腸道吸收≈120mg并分泌20mg,導致100mg的Mg凈吸收,而在腎臟中每天≈2400mg的Mg被腎小球過濾,其中2300mg(≈95%)沿腎小管重吸收。這也導致100毫克(≈3-5%)的鎂的凈排泄量,這與腸道吸收相匹配。鎂儲存在骨骼(高達50-60%)、肌肉(高達25-30%)和其他組織(高達20-25%)(圖1) [36]值得考慮的是,腸道吸收與Mg攝入量不成正比,但取決于其狀態。這種微量營養素的水平越低,它在腸道中的吸收就越多;因此,當攝入量低時,其吸收率高,反之亦然[2]。鎂穩態也受到不同激素的影響,特別是1,25-二羥基維生素D(1,25(OH)2D)和副激素(PTH);因此,其不適當的水平可能與Mg濃度異常相關[34,37]。
圖1人體內的鎂周轉。縮寫:鎂,鎂。該數字是使用施維雅醫學藝術收藏(http://smart.servier.com/)(25年2022月<>日訪問)制作的。
已經觀察到維生素D的活性形式,即1,25(OH)2D、能刺激腸道內鎂的吸收。反過來,鎂作為輔助因子并調節維生素 D 代謝的幾個步驟。鎂是維生素D與其轉運蛋白結合以及肝和腎羥基化所必需的。鎂缺乏導致1,25(OH)2D減少和PTH反應受損[37,38]。血清PTH水平與Mg濃度之間的因果關系似乎很復雜。PTH分泌在生理上受血清Ca水平控制,但Mg也可以發揮類似的作用。低鎂水平刺激 PTH 分泌,而極低的血清鎂濃度誘導矛盾阻滯。后者導致嚴重鎂缺乏患者的臨床相關低鈣血癥。另一方面,PTH通過調節腎臟重吸收、腸道吸收和骨釋放來調節鎂穩態[39]。
低鎂血癥的臨床體征通常是非特異性的(表1).鎂缺乏的早期跡象可能是疲勞、虛弱、食欲不振、惡心或嘔吐。隨著鎂缺乏加重,接下來的癥狀可能包括震顫、激越和肌束震顫、痙攣、癲癇發作、心律失常、室性心動過速、人格改變或抑郁[25]。在不同的臨床情況下,鎂缺乏癥狀可能是潛在的。其高發病率通常在ICU中觀察到[40]。此外,與逐漸變化相比,低鎂血癥的臨床癥狀通常與Mg水平的快速降低有關。低鎂血癥常伴有其他電解質紊亂,尤其是低鉀血癥和低鈣血癥。因此,Mg缺乏癥的診斷應通過實驗室測定其他常量元素(即鈣、鉀或磷)來支持[34]。導致低鎂血癥以及膳食供應不足的疾病包括吸收不良、內分泌原因、腎臟疾病、鎂的再分布和細胞內轉移、藥物使用或其他因素,如慢性酒精中毒或壓力(表2) [2,26,41]。
吸收障礙 | 克羅恩病、潰瘍性結腸炎、乳糜瀉、短腸綜合征、惠普爾病、慢性腹瀉、胰腺功能不全、炎癥性腸病[2] |
內分泌失調 | 醛固酮增多癥、甲狀旁腺功能亢進癥、甲狀腺功能亢進癥、糖尿病控制不佳[2,26] |
腎臟疾病 | 慢性腎功能衰竭、透析、急性腎小管壞死、梗阻后利尿、腎移植后、容量過度擴張、慢性代謝性酸中毒[26,41] |
再分布和細胞內轉移 | 再喂養綜合征、妊娠、哺乳期、心肺外科[41] |
藥物使用 | 袢利尿劑、氨基糖苷類、兩性霉素 B、環孢素和他克莫司、順鉑、西妥昔單抗、奧美拉唑、噴他脒[7,26] |
其他原因 | 飲食不當、慢性酒精中毒、應激、嚴重燒傷[7,26] |
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通過飲食攝入足量的鎂很重要。這種微量營養素的良好來源包括綠色蔬菜、堅果、種子、未加工的谷物和黑巧克力(表1).水果、肉類、魚類和乳制品中鎂的濃度較低。飲用水約占每日Mg攝入量的10%[26]。值得補充的是,乳糖、果糖或葡萄糖等飲食因素可以增強鎂的吸收,而大量攝入鋅、纖維、游離脂肪酸、草酸鹽或植酸鹽會導致鎂的吸收減少[30]。
肥胖及其合并癥已成為世界范圍內的一個相關醫學問題,流行病學研究的數據顯示,其患病率仍在增長。在過去的50年里,肥胖癥在世界范圍內有所增加,達到了大流行的程度。根據世界衛生組織 (WHO) 的數據,全球有超過 1 億人超重,超過 9.650 億人肥胖。女性(占人口的15%)肥胖患病率高于男性(占人口的11%)[42]。肥胖可以通過體重指數 (BMI) 超過 30 kg/m 來診斷2、高加索女性腰圍超過80cm,男性腰圍超過94cm[43],或脂肪組織含量高,通常使用BIA測量,較少使用雙能X射線吸收測定法(取決于性別和年齡)[44]。
在肥胖患者中觀察到Mg代謝的變化,導致這種微量營養素的血清、血漿和紅細胞濃度降低[45]。最近的一項薈萃分析顯示,超重和肥胖女性(BMI ≥ 25 kg/m2)與多囊卵巢綜合征的鎂濃度較低(加權平均差(WMD):-0.07,95%CI:-0.14,-0.01 mmol/L;p = 0.02)比正常體重對照組((WMD: ?0.11, 95% CI: ?0.25, 0.04) mmol/L;p = 0.14) [46]。另一項納入130例健康成人人群的橫斷面研究發現,體重(相關系數-r,r = -0.30,p = 0.003)與WC (r = ?0.21,p = 0.03)與血清總鎂水平呈顯著負相關[47]。表明,不僅成年肥胖受試者易患鎂缺乏癥,兒童也是如此。Hassan等人[48]進行的分析評估了超重和肥胖兒童的鎂濃度(2.08±0.211毫克/分升)與正常體重參與者(2.55±0.155毫克/分升,p<0.001)相比顯著降低。此外,作者顯示鎂血清水平與BMI之間存在很強的負相關關系。肥胖通常是由不健康的飲食引起的,富含卡路里,缺乏必需營養素。NHANES國家健康與營養檢查調查(NHANES)的數據顯示,調整年齡和性別后,Mg攝入量與BMI和WC呈負相關[49]。另一項縱向研究表明,鎂攝入量與肥胖發生率呈負相關[50] (表3).
縮寫:BMI,體重指數;冠心病,冠心病;克雷,肌酐;CRP,C反應蛋白;DBP,舒張壓;FBG,空腹血糖;高密度脂蛋白,高密度脂蛋白;HOMA-IR,胰島素抵抗的穩態模型評估;心率,風險比;高血壓,高血壓;IL-1,白細胞介素1;IL-6,白細胞介素6;IR,胰島素抵抗;低密度脂蛋白,低密度脂蛋白;鎂,鎂;MHO,代謝健康的肥胖;MUO,代謝不健康的肥胖;PGE2,前列腺素E2;RDA,建議的每日津貼;SBP;收縮壓;sICAM-1,可溶性細胞間粘附分子1;sVCAM-1,可溶性血管細胞粘附分子1;T2DM,2型糖尿病;TC,總膽固醇;TG,甘油三酯;TNF-α,腫瘤壞死因子α;廁所,腰圍。
Mg缺乏和體重過重的可能機制可能包括由于纖維、全谷物或綠葉蔬菜(即Mg的良好來源)含量不足的不適當飲食導致這種微量營養素的吸收減少或排泄增加[47,48]。肥胖是由不健康的飲食引起的,熱量高,但必需營養素含量低。因此,肥胖受試者通常缺乏鎂[10]。鎂攝入量不足會損害腸道吸收,并促進超重和肥胖個體的促炎反應。腸道炎癥反過來又會損害微量營養素的吸收[76,77]。此外,飲食中較高的鈣或脂肪酸攝入量會干擾腸道對鎂的吸收[48]。還有人推測,這種微量營養素可能具有抗肥胖作用,因為它能夠在腸道中與脂肪酸形成肥皂,從而減少飲食中脂肪酸的吸收[78,79]。下一個問題是脂肪組織增大導致的缺氧的影響。盡管評估補充鎂對脂肪組織積累影響的臨床研究仍然缺失,但動物模型的結果表明,它可以防止這種現象[80]。缺氧可誘導脂肪細胞因子和促炎化合物的合成,例如高敏C反應蛋白(hs-CRP)、纖溶酶原激活物抑制劑-1(PAI-1)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)或白細胞介素-6(IL-6)[81],而人體研究表明鎂濃度與LGI之間存在反比關系[82,83].后者通常伴有肥胖,盡管并非每個體重過重的人都觀察到促炎指標增加。因此,一些營養因素,如低鎂供應可能會導致這種疾病。
慢性Mg缺乏會導致細胞外Mg水平降低,細胞內Ca濃度升高以及吞噬細胞啟動,從而導致炎性細胞因子的釋放[84]。一些使用實驗動物模型的研究支持亞臨床鎂缺乏可促進人類慢性炎癥反應的發現,這是由于細胞鈣進入及其信號傳導異常導致炎癥分子釋放神經肽、細胞因子、前列腺素和白三烯[85,86].Mg調節鈣進入細胞的機制發生在N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體中。細胞外Mg濃度的降低降低了激活上述受體所需的興奮性氨基酸(例如谷氨酸)的閾值。NMDA受體的激活導致Ca流入細胞。反過來,NMDA受體的阻斷會降低血漿中的促炎細胞因子(前列腺素E2),并降低心臟中的心臟炎癥分子,這是由Mg缺乏引起的[87]。適當的維生素 D 水平也很重要,因為它與肥胖個體的 Mg 狀態相關。肥胖通常與維生素D缺乏有關,而Mg對于這種維生素的合成和活化至關重要[88]。由于具有多效性,維生素D可降低肥胖受試者發生代謝相關疾病的風險[89]。在Stokic E.等人進行的研究中[90],表明慢性維生素D缺乏癥和低鎂水平使非糖尿病肥胖者易患心臟代謝紊亂的風險增加,同時保持最佳鎂水平可改善這種維生素的保護作用(圖2).
圖2
鎂缺乏對代謝紊亂的影響??s寫:鈣,鈣;CRP,C反應蛋白;DS,去飽和酶;HMG-輔酶A,β-羥基β-甲基戊二酰輔酶A;高血壓,高血壓;IR,胰島素抵抗;LCAT,卵磷脂膽固醇?;D移酶;LPL,脂蛋白脂肪酶;鎂,鎂;NF-kb,活化B細胞的核因子κ輕鏈增強子;N-甲基-D-天冬氨酸NMDA;否,一氧化氮;RAAS,腎素-血管緊張素系統。該數字是使用施維雅醫學藝術收藏(http://smart.servier.com/)(25年2022月<>日訪問)制作的。
如上所述,來自人體研究的數據表明,飲食中攝入高鎂[53]及其血清濃度[47]與肥胖標志物(如BMI和WC)呈負相關。此外,補充這種微量營養素似乎可以預防肥胖及其合并癥。在最近由Askari M.等人進行的RCTs薈萃分析中[91]顯示,補充鎂導致BMI略有降低,特別是在基線時患有鎂缺乏癥,胰島素抵抗相關疾病和肥胖癥的人。在另一項臨床試驗的系統評價和劑量反應meta分析[92]中,觀察到在整體分析中補充鎂后人體測量指標沒有顯著變化;然而,在亞組中,補充鎂降低了肥胖個體的WC。另一方面,Asbaghi等人進行的一項薈萃分析[93]顯示,與對照組(表4).還值得記住的是,一些遺傳變異(ARL15rs35929)可能會改變一般人群中Mg狀態與脂肪量的關聯[94]。綜上所述,在許多肥胖患者中,補充鎂可以防止體重增加,盡管需要在這方面進行更多研究。
高血壓被認為是心力衰竭、腦卒中、心肌梗死或慢性腎臟病等冠狀動脈疾病最強的獨立且可改變的危險因素[109]。根據世界衛生組織的數據,全世界有1.28億30-79歲的成年人患有高血壓,其患病率仍在上升。據估計,約46%的高血壓成人患者不知道該病[110]。因此,高血壓是一個新出現的健康問題,需要新的策略來對抗其大流行。觀察性研究數據顯示,Mg血清濃度和攝入量與飲食和高血壓呈負相關[111,112]。
對 11 項研究的前瞻性隊列進行的薈萃分析,包括 38 份關于冠心病的報告結果(n-808,10 名個體,平均隨訪 5.14 年)和 876 份關于 HTN 的報告(6,7 名受試者,隨訪 0.86 年),顯示比較循環鎂濃度的最高和最低類別,匯總相對風險 (RR) 為 95.0(74% CI: 冠心病和高血壓的發病率分別為0.996,0.91)和95.0(80%CI:1.02,0.1)。此外,循環血清Mg水平每增加4.0mmol/L,HTN發病率降低96%(RR: 95.0;94% CI: 0.99, 113.20)[119]。在另一項前瞻性隊列研究的系統評價和薈萃分析中,包括 0 篇文章(92 篇關于膳食 Mg 攝入量,95 篇關于血清 Mg 濃度,0 篇關于混合),包括 86,0 例 HTN,發現膳食 Mg 攝入量與高血壓風險呈負相關,比較最高攝入量組和最低攝入量組(RR: 98.100;5% CI: 0.95, 95.0).此外,鎂攝入量增加90毫克/天與高血壓風險降低1%相關(RR:00.0;91%CI:95.0,80.1)。然而,血清鎂濃度與高血壓風險的相關性略有顯著(RR: 02.<>;<>% CI: <>.<>, <>.<>) (表4) [111]. 在SUN項目中,觀察到200毫克/天的膳食鎂供應<與患高血壓的風險較高獨立相關,特別是在超重/肥胖的參與者中(表3) [[54]另一方面,并非所有研究都支持血清Mg水平低是發生高血壓或CVD的危險因素的假設[114]。
導致低鎂血癥的膳食鎂供應量低可能是高血壓病理生理學的一個促成因素。鎂缺乏可能會促進細胞功能障礙并增加血栓形成和動脈粥樣硬化的潛在風險。Mg通過從冠狀動脈內皮釋放NO以及拮抗鈣、緩激肽、血管緊張素II.或36-羥色胺等血管收縮分子的作用來降低血管張力和阻力[0]。實驗研究證明了膳食鎂攝入量或其補充與內皮功能的生物標志物之間的關系。一項橫斷面研究顯示,Mg攝入量與血漿E-選擇素濃度(p=001.1)和可溶性細胞間粘附分子1(sICAM-0)(p=03.73)呈負相關[1]。另一項分析顯示,與已知的代謝結局危險因素無關,mg攝入量與可溶性血管細胞粘附分子1(sVCAM-57)和E-selectin的血漿濃度呈負相關[306]。此外,一項納入隨機對照試驗(納入2項研究(n-97)的meta分析顯示,補充鎂可顯著增加一般人群中血流介導的擴張——FMD(WMD: 95.0;23% CI: 5.70, 0.033, p = 115.<>)[<>]。
如前所述,鎂是一種天然的鈣通道阻滯劑。在生理條件下,細胞外鎂濃度抑制鈣進入細胞。平滑肌細胞和心肌細胞中鈣通過外細胞膜的內流反過來又是這些細胞收縮和血管張力調節所必需的。此外,細胞內Ca和Mg水平通過與特定鈣結合蛋白的可逆結合來調節,而它們通過外膜的通量由鈣-鎂-ATP酶泵以及Ca通道控制。研究表明,在高血壓患者中,觀察到細胞膜中Ca濃度升高和Mg水平降低[2,116,117]。因此,由于多種信號通路的調節,改變的Mg濃度可能參與平滑肌細胞的收縮和松弛,從而可能改變血壓值[14]。值得補充的是,Mg水平還可以通過抗氧化和抗炎作用來調節血管張力和血壓。足夠的鎂水平可能會減少活性氧(ROS)的形成并限制血管收縮作用。潛在的機制可能涉及調節溶質載體家族41成員(1SLC41A1)的表達,這是負責哺乳動物細胞中Mg外排的主要交換機制[118]。據報道,SLC41A1的基因上調可能伴有鎂缺乏[119]。后者可以激活Mg轉運蛋白,如TRPM7(用于Mg流入)和SLC41A1(用于Mg外排),以誘導Mg從細胞流出到血清中以增加Mg水平。這種機制可能會影響Mg/MgATP依賴性細胞信號傳導及其功能。細胞外鎂濃度降低可導致鎂通過溶質載體家族41 A3(SLC41A3,用于線粒體的鎂外排)從線粒體釋放。線粒體Mg水平降低也可能影響Mg/MgATP相關的線粒體信號傳導和功能,這可能解釋了線粒體ROS過度產生的原因[120,121,122,123] (圖2).
鎂補充劑作為支持高血壓的療法仍然是一個討論的主題,盡管如上所述,許多流行病學研究證實了鎂對高血壓的保護作用。在對血壓正常和高血壓成人進行的隨機、雙盲、安慰劑對照試驗的薈萃分析中,發現 Mg 顯著降低收縮壓 (SBP) 和舒張壓 (DBP) 以及血清 Mg 濃度的增加(表4) [96]在本手稿中已經提到的另一項隨機對照試驗的薈萃分析中,Asbaghi等人[93]表明,雖然補充鎂不影響體重,但它顯著降低了T2DM患者的SBP和DBP。另一項meta分析納入了胰島素抵抗、糖尿病前期或非傳染性慢性病患者,發現補充鎂可使DBP的SBP平均降低4.18mmHg和2.27mmHg[95]。雖然缺乏薈萃分析否認鎂補充劑對高血壓治療的影響,但一些分析發現這種微量營養素對血壓值的影響很?。?/span>表4) [97]。
糖尿病 (DM) 是一種嚴重的慢性疾病,發生在空腹血糖 (FBG) 水平和/或 IR 升高時。糖尿病是一個重要的公共衛生問題;針對研究行動的優先非傳染性疾病之一。鎂缺乏癥在糖尿病患者(兩種類型)中都很常見,發生率差異為13.5%-47.7%[124]。有強有力的證據表明DM的代謝缺陷與Mg濃度異常之間存在關聯[125]。
加拿大健康措施調查周期3(2012-2013)的結果顯示,與健康參與者相比,糖尿病患者的血清鎂濃度較低(從3.79到5561.0 mmol/L)。血清Mg水平也與BMI和糖尿病成分(如空腹血糖和胰島素水平)、HbA04c以及胰島素抵抗穩態模型評估(HOMA-IR)呈負相關[0]。在一項基于人群的隊列研究中,有 07 名受試者(平均年齡 1.126 歲;中位隨訪 8555.64 年)在基線時 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 與糖尿病風險增加相關(風險比,HR:58.0,1% CI:1.18,95.1)。此外,血清Mg水平與糖尿病前期風險之間存在相關性(HR 04.1, 33% CI: 1.12, 95.1)[01]。除了毫克水平, 這種微量營養素的攝入量似乎也與糖尿病的風險成反比.一項meta回歸分析納入了1項前瞻性隊列研究(n-25,127),納入了25,637例DM922患者,結果顯示,調整年齡和BMI后,每日增加26mg的Mg,T828DM發病風險降低2-2%[8]。最近的13年meta分析也發現,T100DM風險與Mg攝入呈負相關(128%,RR:2020.2,22%CI:0.78,95.0)[75]。其他meta分析綜述也證實了這一報告[0,81]。上述發現表明,適當食用富含鎂的食品,如全谷物、豆類、堅果和綠葉蔬菜,可以降低患 129 型糖尿病的風險。
糖尿病和其他代謝紊亂,如體重過重、高血壓和血脂異常,通常作為代謝綜合征 (MetS) 共存。后者通常與鎂缺乏和鎂攝入量不足有關。臨床研究的結果也支持這些數據。在Sarrafzadegan N.等人進行的一項系統評價和薈萃分析中[132],評估表明較高的鎂攝入量與較低的MetS風險相關(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濃度與代謝綜合征的發生呈顯著但異質性相關(0篇文章,n,19,平均差,MD:-95.0;36%CI:-0.03,0.023;p = 150.0)。此外,基于八項橫斷面研究和兩項前瞻性隊列研究的劑量-反應薈萃分析和薈萃回歸表明,每增加 88 mg/天的 Mg 攝入量,MetS 的匯總相對風險為 95.0(84% CI:0.93,2.36;I3 = 133.<>%)。meta回歸模型表明,Mg供應量與代謝綜合征發生率呈線性反比關系[<>]。
Mg攝入不足和/或Mg尿丟失增加似乎是T2DM患者Mg缺乏的重要原因,而上述人群通常維持這種微量營養素的吸收和保留[134]。解釋鎂在糖尿病發病機制中的作用的確切機制尚不完全清楚,盡管有一些途徑將鎂缺乏與葡萄糖和胰島素代謝紊亂聯系起來。此外,鎂和胰島素之間的關系是兩分的。一方面,胰島素調節鎂穩態,但另一方面,鎂是決定胰島素和葡萄糖作用的主要因素。Mg在碳水化合物代謝中起關鍵作用,主要通過其對胰島素受體酪氨酸激酶(TK)活性的影響和對外周胰島素敏感性的調節[2,135]。T2DM和IR發生的主要病理生理缺陷是細胞內信號傳導受損[136]。胰島素受體是一種完整的膜糖蛋白,由兩個α和兩個β亞基形成。在胰島素信號傳導過程中,胰島素與α亞基結合,α亞基激活β亞基中的TK,也會自磷酸化[137]。反過來,Mg通過調節β亞基的酪氨酸激酶活性作為輔助因子。胰島素作用是通過激活兩種主要信號通路之一進行的,例如:胰島素受體底物(IRS)/磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)。該途徑在胰島素信號傳導中起重要作用,因為它的激活導致幾種關鍵底物的磷酸化,導致調節,即葡萄糖轉運或糖原合成。PI3K/Akt激酶通路的紊亂也可能導致4型葡萄糖轉運蛋白(GLUT4)刺激靶組織中胰島素運輸和葡萄糖攝取減少[138]。此外,Mg也被證明可以增加GLUT4基因表達[139]。接下來是,在肝臟中,Mg調節糖異生酶(包括葡萄糖-6-磷酸酶),而在脂肪組織中,它顯示出抗炎作用。反過來,在低Mg條件下,促炎分子(如IL-1和TNF-α)可能分別減弱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,碳水化合物代謝也受到調節。 細胞外Mg濃度充當Ca拮抗劑并抑制其內流,這是胰島素分泌所必需的。低細胞外鎂濃度導致這種微量營養素的鈣內流入增加和高細胞內濃度,從而刺激β細胞分泌胰島素;因此,胰島素血癥似乎與鎂血癥呈負相關[140,141,142]??傊V缺乏對胰島素分泌有顯著影響,并可能導致胰腺β細胞功能障礙(圖2).
似乎不僅鎂血清濃度及其飲食攝入量可以改變糖尿病和代謝紊亂的風險,而且補充這種微量營養素可能會影響葡萄糖和胰島素水平。在數據庫中,可以找到一些評估補充鎂對T2DM影響的薈萃分析。其中一項研究,補充這種礦物質不僅顯著改善了FBG,還改善了其他代謝綜合征成分,如高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、血漿甘油三酯(TG)和SBP[99]。在另一項針對雙盲RCT的系統評價和meta分析中,作者評估了補充MG似乎對DM2患者的葡萄糖參數和糖尿病高危人群的胰島素敏感性參數有有益影響[100]。這些作者在最近的一項薈萃分析中證實了上述結果,得出的結論是,與安慰劑相比,補充鎂可降低糖尿病患者的空腹血糖,并改善糖尿病高風險患者的胰島素敏感性標志物(表4) [98]總而言之,低鎂血癥常見于2型糖尿病患者,并且與糖尿病的加劇呈負相關。補充鎂似乎可以預防與糖尿病相關的慢性代謝并發癥,盡管更多的隨機對照試驗評估了i.a.需要補充鎂的策略。
血脂異常是MetS涉及的因素之一,是全球重大的公共衛生問題,導致動脈粥樣硬化和CVD的發展。血脂異常被定義為總膽固醇 (TC) 和/或 TG 水平升高,可能伴有高密度脂蛋白水平降低。在血脂異常中,還可以觀察到低密度脂蛋白水平 (LDL) 升高和肝臟極低密度脂蛋白 (VLDL) 生成過多。高TC尤其是LDL升高,在斑塊形成、血管內皮功能障礙和促進炎癥的發病機制中起重要作用,從而影響動脈粥樣硬化的起始[143,144]。LDL對動脈粥樣硬化進展的影響取決于內皮表型(轉錄因子Krüppel樣因子2(KLF2)表達的調節)[145]和血清LDL水平(LDL高于20-40mg/dL的劑量依賴性關系)[146]。
血脂異常的發生受多種因素影響,包括遺傳背景、高能量西式飲食、簡單碳水化合物和飽和脂肪、過量飲酒、超重/肥胖、胰島素抵抗以及腎病綜合征等疾病[147]。先前的研究還表明,Mg水平可能與血脂異常有關[148,149,150,151,152,153,154,155,156]。
在Guerrero-Romero等人的一項橫斷面研究中注意到低鎂血癥與血脂異常(OR:2.8,95%CI:1.3,2.9)之間的密切關系[148],其中將MetS患者(n,192)與健康受試者(n,384)進行了比較。這項研究表明,65.6%的MetS患者的血清鎂水平低,而在健康組中,只有4.9%的人觀察到鎂缺乏癥。Bersohn和Oelofse早些時候證明了鎂濃度較低的個體中高膽固醇血癥的相同關系[149]。此外,Rodrigues等人進行的系統評價(1篇文章)和meta分析(150項橫斷面研究)表明,在151型糖尿病患者中,血清Mg降低與較高的TG、TC和LDL水平以及較低的HDL水平相關[152]。其他涉及不同研究組(例如,兒童和成人,各種疾?。┑难芯恐幸沧C明了血清Mg濃度與脂質代謝指標之間的關系[153,154,<>,<>]。
相反,旨在分析六種礦物質元素(包括Mg)的血清濃度如何影響中國成人血脂異常風險的橫斷面研究(n,1466)顯示,血脂異常與正常脂血癥受試者的血清Mg濃度沒有顯著差異。事實上,一般來說,注意到 TC、TG、HDL 和 LDL 水平高于正常水平的患者的 Mg 狀態較低 (p = 0.002),但在性別、BMI、年齡、葡萄糖和整體礦物元素調整模型中,這種關系并不顯著。Katami等人的研究表明,體內的Mg狀態與脂質濃度之間缺乏相關性[155]。
Barragán等人的研究[156]旨在分析一般地中海人群中成人血漿Mg濃度與心血管風險之間的關系(n,492),提供了有趣的結論。該人群中低鎂血癥的患病率(<0.70 mmol/L)為 18.6%,但高膽固醇血癥與低鎂血癥之間沒有顯著相關性(OR: 1.38, 95% CI: 0.81, 2.35, p = 0.233)。此外,與非高膽固醇血癥相比,高膽固醇血癥受試者的血漿鎂濃度更高(0.79 ± 0.09 mmol/L vs. 0.76 ± 0.07 mmol/L; p = 0.001),高膽固醇血癥在Mg濃度的第四四分位數患者中更普遍(OR:3.12;95%CI:1.66,5.85,p < 0.001)。在這項研究中,還注意到鎂水平與TC(p = 0.01)和LDL(p = 0.002)之間的顯著相關性,但與空腹TG(p = 0.959)和HDL(p = 0.933)之間沒有顯著相關性。
值得強調的是,盡管有許多不同規格的觀察性研究,但很難明確地得出血鎂濃度與脂質譜紊亂發生之間的關系。
導致血脂異常發展的因素之一是不健康的飲食習慣,尤其是高熱量、高脂肪和高糖飲食,缺乏蔬菜、水果和全谷物[157]。最后提到的三組食品是鎂的良好膳食來源。因此,可以假設飲食中提供的鎂量可能是脂質紊亂的危險因素。
在一項包括2504名德黑蘭成年參與者的橫斷面研究中,Mirmiran等人[67]注意到較高的膳食鎂與TG水平呈負相關,但與HDL無關(表3).鎂攝入量與TG血漿濃度之間的關系也在涉及NHANES的12,284名個體的回顧性分析中得到證實。在這項研究中,在女性亞組中,膳食Mg含量與HDL濃度呈正相關,但與TC/HDL-C比值呈負相關[64],這提供了營養-脂質關聯可能具有性別特異性的證據。在歐洲癌癥前瞻性調查(EPIC)諾福克研究中觀察到膳食鎂攝入量與血清TC水平之間的反比關系[65]。在評估富含鎂的飲食與通常含有鎂含量的飲食對高危人群預防心血管死亡的影響的隨機對照試驗中,觀察到鎂-脂的關系。作者指出,盡管高纖維和低膽固醇飲食具有降脂作用,但膳食鎂攝入量也可能有助于改善脂質參數[70] (表3).值得注意的是,本研究中觀察到的關系涉及鎂攝入量比例增加的飲食,因此應將其與鎂補充劑的研究進行比較。大量研究也證明了增加膳食鎂對血脂異常的預防作用[66,68,69,70,158] (表3).
膳食Mg供應對血脂異常管理的潛在益處可能與Mg參與調節脂蛋白脂肪酶(LPL)、去飽和酶(DS)、HMG-CoA還原酶和卵磷脂-膽固醇酰基轉移酶(LCAT)活性有關[103]。既往研究闡明,低鎂血癥抑制LPL、DS和LCAT的活性,補充Mg可能正向調節其表達[159,160]。相反,β-羥基β-甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶活性在鎂缺乏時升高[161]。該酶活性受損會導致TG、LDL、HDL和VLDL水平的負變化,飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸比值增加[152]。鎂狀態不足的高膽固醇血癥作用也可以通過調節LDLR(LDL受體)和其他轉錄因子的基因表達來解釋,例如甾醇調節元件結合蛋白(SREBP)-1a和SREBP-2。LDLR和SREBP表達增加至少介導LDL濃度升高[162,163]。針對T1DM的研究表明,Mg水平與血清氧化的低密度脂蛋白(ox-LDL)濃度有關[164]。
關于鎂和血脂譜之間依賴性的大多數證據來自口服鎂補充劑的臨床研究。這些研究的結果并不總是一致的,一些薈萃分析的作者強調了這一點,這些分析側重于描述這種關系(表4).Asbaghi等人的系統評價和薈萃分析[102]表明,補充鎂可顯著降低血清LDL水平,對TG、TC和HDL無影響,但亞組分析表明,鎂治療的效果可能與劑量和持續時間有關。
評估鎂供應對脂質代謝改善的影響的困難可能是由研究組中分析對象的高異質性引起的。一項關于口服Mg對T2D患者血糖控制影響的meta分析顯示,補充Mg可提高HDL水平,但對TC、LDL和TG無影響[104]。在另一項薈萃分析中,未觀察到糖尿病或非糖尿病患者的 TC、LDL、HDL 和 TG 濃度對血漿濃度有顯著影響。然而,當對分析進行分層以比較基于血脂異常的研究亞組時,在高膽固醇血癥患者(與非高膽固醇血癥相比)和高甘油三酯血癥(相對于非高甘油三酯血癥)患者中觀察到鎂治療對LDL和TG水平的顯著積極影響[103] (表4).G?man等人[165]最近的一篇綜述也指出,對于較高的鎂或鎂補充劑的膳食攝入量是否會影響脂質分布并發揮降脂作用,缺乏共識。這項廣泛的系統評價(一百二十四項研究)分析了血脂異常和 MetS 相關疾病患者鎂與血脂譜的關聯,表明在迄今為止進行的大多數研究中,補充鎂對 HDL、LDL、TG、TC、TC/HDL-C、VLDL 或 LDL-C/HDL-C 沒有顯著影響。然而,作者強調,分析中考慮的干預措施非常不同,這使得推斷更加困難。
以前的幾項研究集中在評估血清鎂水平、膳食鎂攝入量或鎂補充劑與脂質代謝紊亂發展之間的聯系。然而,在該領域獲得的結果仍然模棱兩可,主要是由于研究組的顯著異質性,確定血清中Mg濃度的不同方法或比較患者亞組缺乏分層。
低度炎癥定義為C反應蛋白測量值高于3mg/L,但低于10mg/L[166]。許多先前的研究報告了LGI作為許多代謝性疾病病理過程中潛在因素的重要性[167]。另一方面,值得注意的是,炎癥作為先天免疫的一部分是對細胞損傷的生理反應,其特征是血流量增加,毛細血管擴張,白細胞浸潤以及細胞因子和其他抗炎介質的表達,從而導致受損組織的修復[168,169].許多生化標志物,例如上述hs-CRP、白細胞計數(WBC)、纖維蛋白原、IL-6和TNF-α,是低度或慢性炎癥的良好描述生物標志物。以前的幾項研究表明,它們的濃度可能取決于鎂狀態。低鎂血癥與許多不同的生理病理狀況有關,其中LGI在啟動和加重病程中起重要作用[170],例如胃腸道疾病[171]和腸道炎癥疾病[172,173],肥胖[174,175]或MetS[83,176].現有研究提供了血清Mg濃度與炎癥標志物呈反比關系的數據[175,177]。
1999-2002年NHANES納入5000多例兒童的結果表明,與Mg攝入量正?;蜉^高的個體相比,膳食Mg攝入量不足(RDA低于75%)的兒童容易發生血清CRP升高[72]。此外,另一項納入墨西哥兒童的橫斷面研究發現,低Mg血清與血清hs-CRP水平升高有關[178]。在1999-2002年NHANES的成人受試者中也注意到了類似的關聯,特別是在超重/肥胖受試者的亞組中,年齡>40歲,以及攝入Mg低于RDA50%的人。這些受訪者CRP升高的可能性是攝入適當Mg的成人的2.24倍[75]。另一項橫斷面研究發現,在最低三分位數的Mg攝入量中,hs-CRP≥3mg/L的患病率高出3-4倍[74]。此外,Dibaba DT對橫斷面研究的系統評價和薈萃分析。等人[82]表明膳食鎂與血清CRP濃度呈顯著且負相關。此外,大量進一步證據證實,鎂攝入量與許多不同的炎癥標志物呈負相關[71,73,172,178,179,180] (表3).
來自體內和動物模型研究的數據使我們能夠描述鎂影響炎癥的兩種主要機制。如上所述,鎂的赤字2+導致吞噬細胞活化、鈣通道阻斷作用紊亂、細胞鈣濃度升高、NMDA受體活化和細胞炎癥反應活化[181]。這導致許多促炎因子的分泌,例如TNF-α、IL-1、IL-6、細胞因子應答劑E-選擇素、細胞內粘附分子-1和血管細胞粘附分子-1,并刺激急性期蛋白的產生,例如CRP、纖維蛋白原[182]。此外,低鎂血癥通過神經內分泌途徑(乙酰膽堿、兒茶酚胺的改變或激活、SP釋放以及腎素-血管緊張素系統RAAS的激活)引起全身應激反應[170,176]。炎癥影響脂蛋白代謝的促動脈粥樣硬化變化(增加脂蛋白氧化)、內皮功能障礙(過氧亞硝酸鹽的產生增加,從而破壞細胞生物分子和結構)[183,184],并影響宿主代謝,例如脂質過氧化[170,185].第二種機制與活性氧增加有關,促進膜氧化和活化B細胞(NF-kB)產生的核因子κ-輕鏈增強子。既往動物和臨床研究廣泛報道,鎂缺乏與氧應激標志物有關[186,187,188]。NF-κB基因表達不當會影響多種代謝紊亂[170]。Mg狀態與脂質代謝和LGI之間的關系也是因為Mg參與調節過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPAR-γ)的基因表達[162]。PPARγ是一種核受體,調節與脂肪酸、碳水化合物、脂質、氨基酸和能量代謝相關的幾個基因的轉錄[189,190]。此外,PPARγ在細胞分化和凋亡中起關鍵作用,并通過抑制促炎分子的表達和其他轉錄因子(例如激活蛋白-1(AP-1)和核因子(NF)-kB)的活性來調節細胞因子的產生[191]。PPAR γ在保護內皮功能障礙和炎癥反應中的作用也有報道[192] (圖2).
以前的許多研究已經解釋了補充鎂對炎癥標志物的影響,但它們的結果是有爭議的。在患有糖尿病前期和低鎂血癥的明顯健康的受試者中進行的隨機對照試驗證實,低血清鎂與較高的CRP水平相關,并表明補充鎂可改善炎癥狀態。干預后,補充組受試者的血清Mg更高,血清hs-CRP更低[193]。Nielsen等人也描述了Mg給藥后的陽性變化[179]。相反,Simental-Mendia等人對RCTs的系統評價和薈萃分析[108]描述了鎂治療對血漿CRP濃度沒有顯著影響;然而,當對分析進行分層以比較LGI或無炎癥人群的研究亞組時,與第二組相比,觀察到第一亞組的CRP水平顯著降低。Mazidi等人提出了口服鎂補充劑對CRP水平的類似有益作用[107] (表4).分析注意到,血清CRP水平的變化與補充鎂的劑量和持續時間無關。
相反,Talebi等人的綜合系統評價和劑量反應薈萃分析[105]并未證實這些結果,并描述了與對照組相比,口服Mg對血清CRP、IL-6和TNF-α沒有統計學意義的影響。Mg給藥和補充劑的劑量和持續時間與炎癥標志物濃度(表4).
總之,以前的研究闡明了低鎂在促進LGI中起關鍵作用。此外,來自幾項研究的數據提供了關于鎂攝入量對炎癥相關標志物的積極影響的有希望的結果.然而,有必要更好地研究鎂療法與炎癥之間的關系,以確定是否應為所有低鎂血癥患者開具常規補充處方。
鎂是維持重要生理功能的必需營養素。它涉及許多基本過程,鎂缺乏通常與負面健康結果相關。低鎂血癥可能與代謝紊亂(如肥胖、高血壓、糖尿病、血脂異常和低度炎癥)的發病機制有關。大多數臨床研究證實了在代謝紊亂的背景下,飲食和補充劑攝入鎂的有益作用。雖然鎂作用的確切機制仍有待確定,但靶向鎂穩態可能代表預防和治療代謝紊亂及其并發癥的新方法。然而,需要更多評估鎂補充劑策略的隨機對照試驗。
Pelczyńska M, Moszak M, Bogdański P. The Role of Magnesium in the Pathogenesis of Metabolic Disorders. Nutrients. 2022 Apr 20;14(9):1714. doi: 10.3390/nu14091714. PMID: 35565682; PMCID: PMC9103223.