2 型糖尿病患者の代謝およびインスリン抵抗性パラメーターに対する脱塩飲料水へのマグネシウムの有益な効果: ランダム化比較臨床試験

Apr 09, 2023

npj クリーンウォーター 5 巻、記事番号: 63 (2022) この記事を引用

3256 アクセス

2 引用

38 オルトメトリック

メトリクスの詳細

この記事に対する著者の訂正は 2023 年 4 月 12 日に公開されました

この記事は更新されました

マグネシウムを含む水の摂取量を増やすと、2 型糖尿病 (T2DM) 患者のグルコース代謝とインスリン抵抗性が改善されるという証拠があります。この試験は、脱塩された飲料水にさまざまな濃度の塩化マグネシウムを添加した場合の、T2DM 患者の血糖、代謝、およびインスリン抵抗性パラメータに対する効果を評価することを目的として実施されました。 T2DM患者が摂取する脱塩飲料水に塩化マグネシウムサプリメントを添加した場合の、血糖および代謝パラメータおよびインスリン感受性の指標に対する影響を評価するために、ランダム化断面対照臨床試験が実施されました。試験を無事完了したT2DM患者の総数は102人である。患者はランダムに3つのグループに割り当てられた。最初のグループにはマグネシウムを添加していないボトル入り飲料水（0 mg/L）が投与された（グループA、n = 37）。 2 番目のグループには、低レベルのマグネシウム (20 mg/L) を含むボトル入りの水を与えました (グループ B、n = 33)。そして 3 番目のグループには、高レベルのマグネシウム (50 mg/L) を含む飲料水を与えました (グループ C、n = 32)。 3 か月間毎日マグネシウム元素を摂取すると、HbA1C (8.0 vs 8.2%、p = 0.04)、インスリンレベル (7.5 vs 9.9 μIU/mL、p = 0.03)、および恒常性モデル評価推定値が大幅に改善されました。 C グループではインスリン抵抗性 (HOMA.IR) (2.5 vs 2.9、p = 0.002) が見られました。ただし、空腹時血糖 (FBS) レベルまたは脂質プロファイルには有意な改善はありませんでした。この研究の結果は、飲料水に毎日 50 mg/L の所定の用量でマグネシウムを経口摂取することで、T2DM 患者の長期血糖コントロール指標を改善し、インスリン抵抗性を軽減できる可能性があることを示唆しています。

マグネシウムは、炭水化物の代謝に関与するいくつかの酵素の必須の補因子です。インスリン作用とグルコース恒常性の調節において重要な役割を果たします1。マグネシウムは、インスリン受容体のチロシンキナーゼ活性とこれらの受容体上の自己リン酸化を調節することにより、インスリン感受性を高めます2。さらに、マグネシウムは脂肪細胞へのカルシウムの侵入を防ぎます。細胞内のマグネシウムレベルが低下すると、脂肪細胞にカルシウムが蓄積し、炎症や酸化ストレスが増加し、インスリン抵抗性も増加します3,4。一方、いくつかの研究では、インスリンがマグネシウムの尿細管再吸収を低下させ、細胞外コンパートメントから細胞内コンパートメントへのマグネシウムの移動を促進し、最終的には高インスリン血症または/またはコントロール不良の糖尿病患者の低マグネシウム血症を引き起こすことが報告されています5,6。

いくつかの研究では、マグネシウムレベルがビタミン D 濃度に影響を与え、腸での吸収を高めることができることを示しています7。肝臓の 25-ヒドロキシル化と腎臓の 1α-ヒドロキシル化によるビタミン D の活性型 1,25(OH)2D への代謝は、マグネシウムに依存するプロセスです 8。

糖尿病患者のマグネシウムの状態に関する最近の世界的な報告は入手できません。以前に発表された報告書によると、2 型糖尿病 (T2DM) 患者における低マグネシウム血症の世界的な有病率は 13.5 ～ 47.7% であったのに対し、糖尿病のない健康な対照者では 2.5 ～ 15% でした9。しかし、結果は研究間で一貫性がなく、人種、性別、健康状態などの多くの要因の影響を受けて、低マグネシウム血症との有意な相関関係が示されています10、11、12。

サウジアラビアの研究では、糖尿病患者 285 人のうち 28% が低マグネシウム血症であることが判明しました 13。すべての糖尿病患者は、高血糖に関連した低マグネシウム血症を引き起こすリスクがあります。血漿マグネシウムレベルは、空腹時血糖値およびマグネシウムの腎臓排泄率と逆相関することが判明しました。これは、重度の高血糖がマグネシウムの尿細管再吸収の減少に関連していることを示しています。さらに、インスリン抵抗性または/または高インスリン血症は、腎臓のマグネシウム吸収の低下とマグネシウム排泄の増加を引き起こします14。糖尿病患者における低マグネシウム血症のもう 1 つの最も関連性の高い原因は、マグネシウム摂取量の不足です 15。

脱塩プラントによって生産され、一般人口が消費する脱塩水には、マグネシウム含有量はごくわずかです。 WHOは2011年の報告書で、「供給源が大量のカルシウムとマグネシウムを含む供給源から低ミネラル脱塩水に移行している状況では、カルシウム塩とマグネシウム塩による再石灰化を検討することが適切である」と推奨しています16。

この試験は、脱塩された飲料水にさまざまな濃度の塩化マグネシウムを添加した場合の、T2DM 患者の血糖、代謝、およびインスリン抵抗性パラメータに対する効果を評価することを目的として実施されました。

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックにより、研究チームは患者を過剰に募集した。合計 268 人の患者が募集されました (男性 133 人、女性 135 人)。ベースライン来院後、38 人の患者が対象基準に適合せず、研究から除外されました。したがって、T2DM 糖尿病患者計 230 人（男性 107 人、女性 123 人）が無作為化され、これらの患者 199 人（男性 95 人、女性 104 人）が、残りの住所を割り当てられなかったためマグネシウムのサプリメントを投与された研究に含まれた。患者 31 名 (男性 12 名、女性 19 名) にウォーターボトルを配達しました。研究期間中に脱落者が97名（男性45名、女性52名）いたため、試験を無事完了したT2DM患者の総数は102名（男性54名、女性48名）となる。 99人の患者が脱落した主な理由は、新型コロナウイルス感染症のパンデミックに関連したフォローアップの欠如である。含まれた患者の最終的な分布は次のとおりでした。37 人の患者 (男性 15 人、女性 22 人) がグループ A (0 mg/L) に属し、これが対照グループと見なされます。図1に示すように、33人の患者（男性21人、女性12人）がグループB（20mg/L）に含まれ、32人の患者（男性18人、女性14人）がグループC（50mg/L）に含まれていました。

合計 102 人の糖尿病患者がグループ A (n = 37) にランダムに割り当てられ、マグネシウムを添加していないボトル入り飲料水が投与されました。グループ B (n = 33) は、低レベルのマグネシウム (20 mg/L) を含むボトル入り水を受け取りました。グループ C (n = 32) には、高レベルのマグネシウム (50 mg/L) を含む飲料水を摂取させました。

アルファレベル 0.05 での両側対応 t 検定を使用した事後検出力計算により、各グループのサンプルサイズが 31 の場合でも、検出力 0.80 で FBG の 5% の差を検出できることが明らかになりました。主要な結果の尺度。

マグネシウムのサプリメントは忍容性が高く、自然に下痢をしていたグループ C の 1 人の患者を除いて、補充された脱塩水ボトルによる副作用はありませんでした。病院データベースに提供されている連絡先詳細を使用した電話による評価によると、研究を完了した患者による提供されたウォーターボトルの遵守は全員で達成されました。

研究を完了し、研究の前後に必要なデータを取得した102人の患者の人口統計データが分析されました。全患者の年齢中央値は58歳(52、63歳)であった。グループ A の患者は 37 名で平均年齢は 60 (52, 60) 歳、グループ B の患者は 33 名で平均年齢は 59 (54, 63) 歳、グループ C の患者は 32 名で平均年齢は 58 歳です。 (50、64) 年で、3 つのグループ間に有意な統計的差異はありませんでした (p = 0.283)。 3 つのグループ間の性別分布に有意差はありません (p = 0.139)。大多数の患者は5年以上糖尿病を患っており、患者の3分の1以上（38％）は20年以上T2DMを患っていた。糖尿病の罹患期間に関しては、3 つのグループ間に統計的な差はありません (p = 0.826)。高校および大学の教育レベルを持つ患者の割合は 43% であり、これもグループ間に統計的に有意な差はありません (p = 0.052)。経口抗糖尿病薬の有無にかかわらず、対照群でインスリンを使用している患者の数は、他の群よりも高くなっています（62.2%）。ただし、3 つのグループ間の差は統計的に有意ではありません (p = 0.800)。臨床パラメータおよび検査パラメータのいずれにおいても、3 つのグループ間に統計的に有意な差はありません。ベースラインのマグネシウムレベルは 3 つのグループとも正常で、マグネシウムレベルの中央値はグループ A で 1.81 mg/dl (1.69 ～ 1.95)、グループ B で 1.87 mg/dl (1.72 ～ 1.97)、および 1.9 mg/dl (1.7) でした。 C グループでは –2.01）（マグネシウムの KFHU での正常範囲は 1.6 ～ 2.6 mg/dl）、これはこの研究のすべての患者がマグネシウム欠乏症ではないことを示しています。また、3 つのグループの空腹時血糖値 (FBG) のベースライン平均とグリコシル化ヘモグロビン (HbA1c) のベースライン平均値は高く、研究への参加時点で患者の血糖パラメーターが制御されていないことを示しています。すべてのベースライン特性を表 1 に示します。

表 2 は、脱塩水に添加した塩化マグネシウムが、ベースライン時および 3 か月の介入後の各グループの血糖パラメーターおよびインスリン感受性パラメーターに及ぼす影響を示しています。 HbA1c レベルの中央値 (8.0 対 8.2%、p = 0.04)、インスリンレベルの中央値 (7.5 対 9.9 μIU/mL、p = 0.03)、およびホメオスタシスモデル評価による推定インスリン抵抗性 (HOMA.IR) に有意な改善が見られます。しかしながら、ベースライン値と比較した場合、グループＣ（高用量）では３ヶ月後に（２．５対２．９、ｐ＝０．００２）、ＦＢＳレベルに有意な変化はなかった。 C グループでは C ペプチドのレベルが改善しましたが、その変化は統計的有意性には達しませんでした (2.1 対 1.9 ng/ml、p = 0.720)。同じプロファイルが、より低い治療を受けた患者の血糖パラメータとインスリン感受性パラメータでも観察されました。脱塩水（グループ B）にマグネシウム濃度を補充しましたが、その効果は有意に達しませんでした。グループ A (対照グループ) の患者における血糖および代謝コントロールのすべての変化は、有意ではなくなりました。

介入群と対照群の両方における血糖値およびインスリン感受性パラメータの経時的変化を評価するために、ベースライン値と介入 3 か月後の値の差としてデルタ変化を計算し、統計的に比較しました。マグネシウムを添加した脱塩水は、高用量の塩化マグネシウムサプリメント（50 mg/L）を摂取したグループと比較して、デルタインスリン（−0.7、p = 0.015）およびデルタHOMA-IR（−0.555、p = 0.020）を有意に低下させました。コントロールグループに。一方、グループ C では、FBS、HbA1c、および C ペプチドに静的な有意なデルタ変化はありません。低用量グループ (グループ B) とコントロールグループ (グループ A) では、血糖およびインスリン抵抗性パラメータのデルタ変化は見られませんでした。統計的有意性に達します (表 3)。

脱塩水に添加された塩化マグネシウムは、マグネシウムを補給した水ボトルを摂取した両グループの血圧や肥満指数に有意な影響を与えませんでした。高用量のマグネシウムサプリメントを摂取した患者（グループC）の総コレステロールの有意な増加という予期せぬ所見（p = 0.047）を除いて、脂質プロファイルに対する影響も有意ではありません。これは、低密度リポタンパク質の有意ではない増加に関連しているようです。また、高用量の塩化マグネシウムサプリメント（50 mg/L）を投与された患者では、対照群と比較してカルシウムレベルが統計的に有意に増加しました（p = 0.032）。ビタミン D の変化は 3 つのグループ間で顕著ではありません。さらに、介入中に 3 つのグループの患者間でマグネシウムレベルの統計的に有意な増加はありませんでした (表 4)。

この研究の目的は、一般人口が定期的に消費する脱塩水にさまざまな濃度の塩化マグネシウムを添加した場合の、T2DM患者の血糖、代謝、およびインスリン抵抗性パラメーターに対する影響を調査することです。高用量のマグネシウム（50 mg/L）を摂取したグループのHbA1c、空腹時インスリン、HOMA-IRは、3か月の摂取後にプラセボグループよりも大幅に低下していることがわかり、経口マグネシウムの有意な利点が示されました。インスリン感受性の改善と長期的な血糖コントロールのために脱塩水に添加されるサプリメント。介入前後のデルタ変化を利用すると、統計的に有意なインスリン感受性パラメーターのみが得られます。 FBS、C-ペプチド、SBP、DBP、BMI、脂質プロファイル、マグネシウムレベルにも統計的に有意な差はありません。

マグネシウムの推奨食事摂取量（RDA）は、成人女性の場合は 1 日あたり 310 ～ 320 mg、成人男性の場合は 1 日あたり 400 ～ 420 mg です。しかし、依然として消費者の間でマグネシウムの RDA は低く、適切な RDA カットオフを達成するには経口マグネシウム補給が必要な場合が多いことを示唆しています 17。いくつかの臨床研究では、糖尿病患者におけるマグネシウム補給の有益な効果が実証されています15。しかし、有益な効果のほとんどは低マグネシウム血症患者で報告されています2,18,19。報告されているように、研究開始時に患者のマグネシウムレベルが正常範囲内であり、研究終了時に大きな変化がなかったにもかかわらず、糖尿病におけるマグネシウムサプリメントのHbA1cおよびインスリン感受性パラメータに関する肯定的な結果は、次の事実によって説明できる。体内のマグネシウムの大部分 (99%) は細胞内に貯蔵されており、血清マグネシウムは体内の総マグネシウムのわずか 1% しか構成していません 20。レズニックLMら。彼らの研究では、総血清マグネシウムレベルは細胞内のマグネシウムの状態を反映していないことを発見し、血清イオン化マグネシウムまたは細胞内マグネシウムの枯渇は正常な血清濃度で見られると結論付けました21。

血清イオン化マグネシウムおよび細胞内マグネシウムの枯渇は、血清総マグネシウムレベルが正常であっても多くの人に見られますが、これは総マグネシウムレベルに対する感受性の欠如に起因すると考えられます15。実際、研究者パネルが示唆しているように、特に血清マグネシウム濃度が 0.82 mmol/L 未満の場合は腎臓のマグネシウム分泌を測定する必要があり、40 ～ 80 mg/日のマグネシウムの腎臓排泄はマグネシウム欠乏症の指標であるとみなされる必要があります 22。この研究の発見と同様に、Mooren et al. らは臨床試験を実施し、経口マグネシウムの補給により、非糖尿病で正常マグネシウム血症の過体重被験者でもインスリン感受性が改善することを報告し、したがって、2型糖尿病を予防するには早期のスクリーニングとマグネシウムレベルの修正の必要性を示しています19。また、Solati らは臨床試験で、300 mg の経口硫酸マグネシウム (MgSO4) サプリメントを 3 か月間投与した後、血清マグネシウムレベルに変化がなかったにもかかわらず、FBG と食後血糖値が大幅に改善されたことを報告しました23。この研究で血清マグネシウム濃度が上昇していないことは、経口マグネシウムサプリメントの用量と時間の反応に関する最近のランダム化対照試験研究で実証されているように、比較的低いサプリメント用量と短い介入期間によって説明できます。らは、定常状態の濃度を達成するための経口摂取に対する体内マグネシウムの最大反応は、少なくとも 20 週間 300 mg/日以上の用量で行われることを明らかにしました 24。また、この研究における血糖およびインスリン感受性パラメーターの改善は、高用量のサプリメントを利用したグループでのみ発生しました。食事性マグネシウムサプリメントのこのような用量反応は、以前の研究で記録されています25。

マグネシウム含有水の摂取量を増やすと、グルコース代謝とインスリン抵抗性が改善されるという証拠があります。動物実験では、糖尿病マウスにおいて、6週間の食事性マグネシウム投与（飲料水中50 mg/mL）により、血糖値が低下し、ミトコンドリア機能が改善され、酸化ストレスが軽減されたことが示されています26。人間を対象としたミネラルウォーターのランダム化対照試験では、適切な量のマグネシウムを含む水が血糖パラメータやインスリン感受性の指標に追加の効果を及ぼす可能性があることが示唆されています27。私たちの研究結果と同様に、Ham と Shon28 は RCT で、1 日あたり 350 mg のマグネシウムを含む天然のマグネシウムが豊富な深層水を摂取すると、空腹時インスリンと HOMA-IR 値が低下する前糖尿病患者のインスリン抵抗性を改善することを示しました。バランスのとれた海洋深層水（BDSW）を摂取した患者は、8週間後にプラセボ群の患者よりも有意に低かった。別の研究では、天然マグネシウム含有量が高い（7.1% - MAG21）塩湖の水によるマグネシウム補給の効果を、蒸留水で 100 mg/100 mL に希釈して使用し、軽度の 9 名に 300 mL/日を投与しました。 30日間血糖コントロールが安定している2型糖尿病患者。このサプリメントにより、空腹時血清インスリンレベルと HOMA スクエア R29 が大幅に減少しました。

T2DM 患者のインスリン感受性パラメーターの改善は、経口マグネシウムサプリメントを利用した他のいくつかの研究で記録されています 18,30。経口マグネシウムサプリメントによるインスリン感受性の改善は、インスリン抵抗性のある非糖尿病被験者でも報告されています19。

マグネシウム摂取量を測定するほとんどの研究では 3 回の 24 時間食事リコールが使用されている 31 にもかかわらず、特にメタボリックシンドローム患者が組織的に食物摂取量を過小報告していることが示されているため、依然として報告バイアスにさらされる可能性があります 32。また、推奨される食事療法を遵守することが困難であることも、糖尿病患者によく見られる問題です33。したがって、この研究で予期されたT2DM患者の食事情報が不完全だったため、高用量のマグネシウムサプリメントを投与された患者ではHbA1cが統計的に有意に改善したにもかかわらず、FBGにおける明確な統計的有意差を検出できなかった可能性があります。この研究の結果とは異なり、経口マグネシウムサプリメントに関する他の研究では、空腹時血糖の大幅な改善が実証されています18,30。一方、Johnsen SP et al。 360 mg Mg/日の経口マグネシウムサプリメントの二重盲検、プラセボ対照、ランダム化クロスオーバー研究において、HbA1c やフルクトサミンを含む血糖パラメーターに有意な変化は見られませんでした34。また、他の研究では血糖値の有意な改善は見られませんでした 35,36。

この研究では、FBG の大幅な改善はなく、HbA1C の大幅な改善が見られました。 HbA1C23に大きな変化はなく、FBGと食後血糖値が大幅に改善されたことが報告されました。このような発見は、2 つの研究の方法論の違いに関連している可能性が最も高くなります。インスリン感受性と血糖コントロールに対するマグネシウム補給の効果に関するランダム化対照試験の系統的レビューとメタアナリシスでは、サブグループ分析から、4か月以上のマグネシウム補給により、糖尿病患者と非糖尿病患者の両方でHOMA-IR指数と空腹時血糖値が有意に改善することが報告されました。糖尿病患者37．

C ペプチドレベルは、膵臓予備能と膵臓機能を示します。 Ham と Shon28 によって行われた研究での発見と同様に、彼らの研究では C ペプチドレベルに大きな変化はありません。しかし、別の研究では、マグネシウム元素サプリメントを 1 日あたり 250 mg 摂取して 3 か月後に C ペプチドレベルが大幅に改善されたことが示されました 30。繰り返しになりますが、C-ペプチドの変化に関連する報告された所見の矛盾は、これらの研究に含まれる患者のベースライン特性の違いに加えて、マグネシウムサプリメントの用量と期間の違いに関連している可能性があります。

米国食品医薬品局 (FDA) によると、マグネシウムの摂取と高血圧リスクの軽減に関する主張は矛盾しています 38。一方、いくつかの最近の研究では、マグネシウムの増加と高血圧の発症との逆相関が示されています12,39,40。

この研究では、3 つの研究グループの収縮期血圧にも拡張期血圧にも大きな変化はありません。以前の観察研究の定性的概要では、食事によるマグネシウム摂取と血圧41の間に負の関連があることが指摘されています。経口マグネシウムサプリメントのランダム化比較試験の最近の系統的レビューとメタ分析では、収縮期血圧と拡張期血圧の大幅な低下が示されました。しかし、介入の用量、介入期間、および介入の種類によるサブグループ分析では、1日あたり300 mgを超える用量または無機形態での12週間を超えるマグネシウム補給により、T2DMの収縮期血圧と拡張期血圧の両方が大幅に低下する可能性があることが示唆されました。患者42．

パービス JR ら。 28人のT2DM患者を対象に384mg/日の用量で徐放性塩化マグネシウムを使用した16週間のランダム化二重盲検プラセボ対照クロスオーバー試験で、プラセボと比較して収縮期血圧の有意な低下が認められたが、そうではなかった。拡張期血圧35．一方、二重盲検RCTでは、54人のT2DM患者に300mgのMgSO4を3か月間毎日投与すると、収縮期血圧と拡張期血圧の両方が有意に改善しました23。高血圧患者は、高い天然マグネシウム含有量（7.1 % - MAG21)、300 mL/日の用量で 30 日間投与29。これは、カルシウム元素の用量、期間、種類が、T2DM 患者の血圧に対する経口マグネシウムサプリメントの効果に影響を与える可能性があることを示唆しています。報告された証拠によると、心血管疾患の罹患率と死亡率は、脱塩水の摂取に伴うマグネシウム摂取量の低下に起因するとされています43,44。最近、FDA は高血圧のリスクを軽減するためにマグネシウムの摂取を推奨しました 38。

全国代表サンプルを使用したカナダでの集団ベースの大規模研究では、血清マグネシウムレベルとBMI45の間に負の相関があることが報告されました。この臨床試験では、塩化マグネシウムの投与を受けた患者の BMI に大きな変化は見つかりませんでした。他のいくつかの研究では、経口マグネシウムサプリメント後のT2DM患者の体重またはBMIの有意でない変化が報告されています。他のいくつかの研究では、経口マグネシウム補給後の T2DM 患者の体重または BMI の有意でない変化が報告されています 18,41。 BMIに対する重大な効果を誘発するには、より長期間のマグネシウムサプリメントの摂取が必要になる可能性があります。

T2DM患者への経口マグネシウム補給後の脂質プロファイルの変化に関連する所見も一貫性がありません。この研究では、高用量のマグネシウムサプリメントを摂取した患者（グループC）の総コレステロールの有意な増加という説明できない所見を除いて、3つの研究グループ間で脂質プロファイルに大きな変化はありません。 LDL の有意ではない増加に関連しています。実際、Solati ら 23 は、マグネシウムの経口サプリメントを摂取した患者では、プラセボを摂取した患者と比較して LDL および非 HDL コレステロールが大幅に減少したが、他の脂質プロファイルには大きな変化がなかったと報告しました。一方で、天然マグネシウム含有量が高い塩湖水を補給した後の平均トリグリセリドレベルの顕著な減少が報告されています29。また、Ham と Shon によって報告されているように、総コレステロールと LDL は、8 週間の BDSW 摂取後にプラセボ群と比較して BDSW 群で有意に減少しました28。最後の 2 つの研究の結果は、マグネシウムサプリメントが天然水源から得られたものである場合、脂質プロファイルに対する好ましい効果がより顕著になる可能性を示している可能性があります。他の研究では、経口マグネシウム補給後に脂質のすべてのパラメータに有意な変化はないと報告されています35,36。

これまでの多くの研究で、マグネシウムサプリメントとビタミン D レベルの関連性が評価されています 46,47。しかし、マグネシウムの補給によりビタミン D 代謝物レベルが向上するという一貫した証拠はありませんでした7。私たちのデータでは、介入前後のデータの間でビタミン D レベルに大きな変化は検出されませんでした。しかし、この観察は、使用されたマグネシウムの用量が有意な変化を示すには少なかったという事実、または研究対象患者のビタミン D レベルが不十分であった (21 ～ 29 ng/mL) ことに起因する可能性があります 48。したがって、プレビタミン D3 が十分な量で利用できなかったため、短期間のマグネシウム摂取ではビタミン D レベルは実質的に増加しませんでした46。

この研究のもう1つの発見は、血清マグネシウムおよびビタミンDレベルの有意な変化にもかかわらず、血清カルシウムレベルの有意な増加である。他の研究では、血清カルシウムレベルの有意ではない変化が報告されています18,23。一部の研究では、カルシウムとマグネシウムの比率を使用した後、カルシウムレベルに変化がないと報告されています18,30。

この研究の主な強みは、飲料用脱塩水にマグネシウムを補給した場合の効果を評価したこの地域初の研究であるという事実である。もう 1 つの強みは、T2DM 患者における経口マグネシウムサプリメントの効果を評価した多くの研究と比較して、比較的多数の患者が含まれていることです。さらに、この研究では、さまざまな用量のマグネシウムサプリメントの効果を評価しました。この研究には制限がないわけではなく、主に新型コロナウイルス感染症のパンデミックに関連した追跡調査の喪失に関連して、患者の脱落率が高い単一施設研究であることが含まれます。また、細胞内マグネシウムではなく血清のみが測定されたため、マグネシウムの状態や細胞内プールを表すものではない可能性があります。使用されるマグネシウムの用量は少量であるため、用量と時間反応の研究で実証されているように、他の代謝パラメータや生化学パラメータに対する有意な好ましい効果が得られない可能性があります。最後に、他の情報源から毎日のマグネシウム摂取量を計算することはできませんでした。

結論として、この臨床試験は、FBS の有意でない変化に反映されるように、長期血糖コントロールのパラメーターとして HbA1C の統計的に有意な改善を示しましたが、短期コントロールではそうではありませんでした。また、毎日 50 mg/L のマグネシウムを飲料水に加えて経口投与すると、インスリン抵抗性も大幅に改善され、血糖コントロールにも役立ちます。これにより、長期的な糖尿病合併症が減少する可能性があります。この研究の結果に基づいて、脱塩された飲料水にマグネシウムのサプリメントを添加する必要があるという初期の兆候があります。しかし、そのような推奨を裏付けるには、より高用量のマグネシウムをより長期間使用する二重盲検MCTが必要である。

この無作為化多群並行群（1:1:1）対照臨床試験は、T2DM患者が利用する脱塩飲料水にマグネシウムサプリメントを添加した場合の血糖パラメータへの影響を評価するために、医療従事者と研修医によって実施されました。代謝パラメータおよびインスリン感受性の指標。研究の各群における患者の無作為化は、無作為化表を利用して実行されました。この研究は、サウジアラビア王国（KSA）東部州アル・コバールにあるキング・ファハド大学病院（KFHU）で、サウジアラビアのアル・ジュバイルにある生理食塩水変換会社研究所（SWCCRI）と協力して実施されました。期間は2020年9月から2021年8月まで。3か月の募集期間中に参加可能で参加意欲のあるT2DM患者をKFHUの糖尿病クリニックから募集した。この研究は、サウジアラビアのイマーム・アブドゥルラフマン・ビン・ファイサル大学の現地治験審査委員会によって承認され（IRB-2019-01-407）、ClinicalTrials.gov（NCT04632277）に登録されました。参加者全員が研究の詳細を聞いて理解し、自発的に参加することを決めました。この研究に登録された各被験者からインフォームドコンセントが得られ、これは適正臨床実施のガイドラインおよびヘルシンキ宣言に従って実施された。

抗糖尿病療法を受けている18～70歳のT2DM患者全員が研究の対象となった。この研究では、1型糖尿病患者、妊娠中または授乳中の女性、悪性腫瘍患者、免疫抑制療法またはコルチコステロイド療法を使用している患者、腎機能障害または肝機能障害のある患者は除外されている。慢性下痢、吸収不良のある患者、または腸の大手術の既往歴のある患者も除外されました。サンプルサイズは、症例と対照の平均空腹時血糖（FBG）を念頭に置いて計算されました。

脱塩水ボトルに添加された塩化マグネシウムは、研究の目的で SWCCRI、Al-Jubail、KSA によって調製されました。マグネシウム含有量の濃度が異なる同様のボトルで調製され、A、対照として使用される「マグネシウムを添加していない水 (0 mg/L)」、B、「低マグネシウムのボトル入り水 (20 mg/L)」とマークされました。、C「高マグネシウムボトル入り水（50mg/L）」。介入のその他の組成（ボトル入り水）を図 2 に示します。これらのマグネシウムの用量は、さまざまな濃度をテストし、最高用量でも水の味に影響を与えず、使用したときに美味しくなることを確認した後に選択されました。苦情を保証するために研究対象者によって行われます。塩化マグネシウム溶液は他の市販のマグネシウム製剤よりも高い生物学的利用能を示すため、塩化マグネシウム溶液を使用しました49。各水筒の容量は 1 リットルです。この研究に参加したすべての適格な被験者は、コンピュータで生成された乱数を利用して 3 つのグループのうちの 1 つにランダムに割り当てられ、異なるマグネシウム濃度のウォーターボトルを受け取りました。患者には供給される水の種類について知らされておらず、水ボトルは、水ボトル内のマグネシウム濃度についても知らされていない第三者によって患者の自宅に配達された。

各介入における固定成分の組成（ボトル入りの水）。

すべての患者は、供給された水を 1 日あたり 1 リットル摂取するように依頼されました。コーヒーや紅茶を作る場合は、通常の飲料水が使用できます。介入は 3 か月間継続され、供給された水ボトルの消費の順守は隔週のフォローアップ電話によって評価されます。患者は電話中に副作用についても質問されました。参加者の中には、試験中に通常の食習慣を変えたり、それ以外は通常のライフスタイルを維持した人はいませんでした。介入期間中の抗糖尿病薬の変更は担当医の判断に委ねられ、必要な場合を除き変更は避けられた。毎日のマグネシウム摂取量の食事評価は、臨床栄養士によって 3 日間の食事回想を通じて試みられましたが、残念ながら反応率は低く、収集されたデータは代表的なものではありませんでした。

研究に参加する前に、除外基準のいずれかの存在を判断するために、すべての患者が臨床的に評価され、臨床検査が行われました。すべての参加者はエアコンの効いた部屋に座り、測定前に 10 ～ 15 分の休憩を取りました。同意書に署名した後、患者の住所、教育レベル、喫煙歴、年齢、性別、糖尿病の種類と期間、抗糖尿病薬の種類などの社会人口統計データと臨床データが記録されました。身長と体重は、被験者が軽装で靴を履いていない標準プロトコルを使用して測定されました。体格指数 (BMI) は、体重 (キログラム) を身長 (平方メートル) で割ったものとして計算されました。自動血圧計 (Dinamap®; GE Medical Systems、ミルウォーキー、ウィスコンシン州、米国) を使用して、5 分間の休憩を挟んで 3 回連続して測定した血圧測定値の平均を取得しました。すべての測定値はベースライン時と 3 か月の介入後に測定されました。

12 時間の絶食後、血液サンプルを採取して、FBS、グリコシル化ヘモグロビン (HbA1c)、空腹時 C ペプチドレベル、空腹時インスリンレベル (インスリン療法を受けていない患者の場合)、マグネシウム、カルシウム、25 (OH) の血清濃度を測定しました。ビタミンD、脂質のプロファイルが確認されています。 HOMA-IR は次の式に従って計算されました: HOMA-IR = (グルコース mg × インスリンレベル)/405。血液サンプルは、塩化マグネシウムを添加した脱塩飲料水ボトルを 3 か月間摂取する前と後に採取されました。さらに、デルタ変化は最大値とベースラインの差として計算されました。

すべての統計分析は、社会科学統計パッケージ (IBM、米国イリノイ州シカゴ) バージョン 23.0 を使用して実行されました。すべてのデータは、正規性の仮定についてシャピロ・ウィルクス検定によって検定されました。中央値 (四分位範囲) は偏った分布に対して計算され、平均 (±標準偏差) は正規分布データに対して計算され、頻度とパーセンテージはすべてのカテゴリデータに対して計算されました。ウィルコクソン検定とクラスカル・ウォリス検定を使用して、介入前と介入後のデータ間の歪んだデータを比較しました。一方、ANOVA は正規分布データのグループ間の平均値を比較するために使用されました。 P 値 < 0.05 は統計的に有意であるとみなされました。

研究デザインの詳細については、この記事にリンクされている Nature Research レポートの概要をご覧ください。

この研究の結果を裏付けるデータは、合理的な要求に応じて責任著者から入手できます。

この論文の訂正が公開されました: https://doi.org/10.1038/s41545-022-00219-5

クルーズ、KJC et al. 肥満女性のインスリン抵抗性に対するマグネシウムの影響。バイオル。トレースエレム。解像度 160、305–310 (2014)。

記事 CAS Google Scholar

Guerrero-Romero, F. & Rodríguez-Morán, M. マグネシウムはベータ細胞の機能を改善し、インスリン感受性の変動を補償します: 二重盲検ランダム化臨床試験。ユーロ。Ｊ．クリン．投資する。 41、405–410 (2011)。

記事 CAS Google Scholar

Nielsen, FH、Milne, DB、Gallagher, S.、Johnson, LA、Hoverson, B。中程度のマグネシウム欠乏は、閉経後の女性のカルシウム貯留とカリウムとリンの排泄の変化をもたらします。マグネス。解像度 20、9–31 (2007)。

Google スカラー

ニールセン、FH マグネシウム欠乏と炎症の増加：現在の見解。Ｊ．インフラム．解像度 https://doi.org/10.2147/JIR.S136742 (2018)。

Xu、LHR & Maalouf、NM ヒトにおけるマグネシウム恒常性に対する急性高インスリン血症の影響。糖尿病メタタブ。解像度改訂版 https://doi.org/10.1002/dmrr.2844 (2017)。

ロードス、DLら。 2型糖尿病の制御に対するマグネシウム補給の用量増加の効果。糖尿病ケア 21、682–686 (1998)。

記事 Google Scholar

Dai、Q.ら。マグネシウムの状態とサプリメントはビタミン D の状態と代謝に影響を与えます: ランダム化試験の結果。午前。Ｊ．クリン．ニュートル。 108、1249–1258 (2018)。

記事 Google Scholar

Uwitonze、AM および Razzaque、MS ビタミン D の活性化と機能におけるマグネシウムの役割。混雑する。オステオパシー協会 118、181–189 (2018)。

記事 Google Scholar

ファム、PCT、ファム、PMT、ファム、SV、ミラー、JM およびファム、PTT 2 型糖尿病患者における低マグネシウム血症。クリン。混雑する。社会ネフロル。 2、366–373 (2007)。

記事 CAS Google Scholar

Zhang、H.ら。中国の成人慢性疾患と栄養調査（2015年）における、妊娠中の女性のマグネシウムの栄養状態、危険因子、血糖値との関連性。栄養素 14、847 (2022)。

記事 Google Scholar

Kumar、P.ら。血清マグネシウムと 2 型糖尿病および糖尿病性網膜症との関連性。 J. ファム医学。堅苦しい。お手入れ。 8、1671–1677 (2019)。

記事 Google Scholar

Barbagallo, M.、Veronese, N. & Dominguez, LJ 2 型糖尿病、肥満、メタボリックシンドロームにおけるマグネシウム。栄養素 14、714 (2022)。

記事 Google Scholar

Alswat, K. 2 型糖尿病の管理と合併症、および血清マグネシウムレベルとの関係。アーチ。医学。科学。 18、307–313 (2021)。

Google スカラー

Barbagallo、M. マグネシウムと 2 型糖尿病: 最新情報。内部。 J.糖尿病クリニック。解像度 https://doi.org/10.23937/2377-3634/1410019 (2015)。

Barbagallo, M. & Dominguez, LJ 2 型糖尿病、メタボリックシンドローム、およびインスリン抵抗性におけるマグネシウム代謝。アーチ。生化学。生物物理学。 458、40–47 (2007)。

記事 CAS Google Scholar

世界保健機関。淡水化による安全な飲料水 (世界保健機関、2011)。

オルザ、J.ら。報告された食事摂取量、報告された摂取量と適正量に必要なレベルとの差異、およびスペイン人におけるカルシウム、リン、マグネシウムおよびビタミンDの食物源：ANIBES研究の結果。栄養素 9、168 (2017)。

記事 Google Scholar

Rodríguez-Morán, M. & Guerrero-Romero, F. 経口マグネシウム補給により、2 型糖尿病患者のインスリン感受性と代謝制御が改善される: ランダム化二重盲検対照試験。糖尿病ケア 26、1147–1152 (2003)。

記事 Google Scholar

ゲレロ・ロメロ、F. 他経口マグネシウム補給は、インスリン抵抗性のある非糖尿病患者のインスリン感受性を改善します。二重盲検プラセボ対照ランダム化試験。糖尿病メタタブ。 30、253–258 (2004)。

記事 CAS Google Scholar

ミシシッピ州ラザク氏: マグネシウムは十分に摂取していますか? 栄養素 10、1853 (2018)。

記事 Google Scholar

レズニック、LM 他。 2 型 (インスリン非依存性) 糖尿病における細胞内および細胞外のマグネシウムの枯渇。 Diabetologia 36、767–770 (1993)。

記事 CAS Google Scholar

コステロ、RB 他展望: 血清マグネシウムの証拠に基づく基準範囲の事例: その時が来ました。上級ニュートル。 7、977–993 (2016)。

記事 CAS Google Scholar

ソラティ、M.ら。 II 型糖尿病患者における経口マグネシウム補給。医学。 J.イスラム。リパブ。イラン。 28、67 (2014)。

Google スカラー

Zhang、X.ら。ランダム化比較試験のメタアナリシスでは、マグネシウムの循環濃度と 24 時間尿中排泄は、経口マグネシウム補給に対して用量依存的および時間依存的に反応します。Ｊ．Ｎｕｔｒ． 146、595–602 (2016)。

記事 CAS Google Scholar

ケイヒル、F.ら。食事からのマグネシウム摂取量の多さは、ニューファンドランド島の人々におけるインスリン抵抗性の低さと関連しています。 PLoS ONE 8、e58278 (2013)。

記事 CAS Google Scholar

リュー、M.ら。マグネシウムの補給は、糖尿病のミトコンドリアと心臓の拡張機能を改善します。 JCI インサイト 4、e123182 (2019)。

記事 Google Scholar

Naumann, J.、Biehler, D.、Lüty, T. & Sadaghiani, C. 2 型糖尿病の予防と治療 - 毎日の水分摂取とそのミネラル栄養素の可能性は何ですか? ボル。社会特に。ヒドロール。医学。 33、96 (2018)。

記事 Google Scholar

Ham、JY & Shon、YH 天然のマグネシウムが豊富な深海水は、前糖尿病の成人のインスリン抵抗性と脂質プロファイルを改善します: ランダム化二重盲検クロスオーバー試験。栄養素 12、515 (2020)。

記事 CAS Google Scholar

横田和也ほか 2 型糖尿病患者におけるマグネシウム補給の臨床効果。混雑する。コル。ニュートル。 5、506S–509S (2004)。

記事 Google Scholar

ワシントン州エルドラウィ、アイオワ州ナセル、MH タレブ、AS アブテア 2 型糖尿病患者の血糖反応に対する経口マグネシウム補給の効果。栄養素 11、44 (2019)。

記事 CAS Google Scholar

Wang、J.ら。食事によるマグネシウムの摂取により、食事試験に参加している非糖尿病のメタボリックシンドローム患者のインスリン抵抗性が改善されました。栄養素 5、3910–3919 (2013)。

記事 Google Scholar

オレンツキ、BC et al. 2型糖尿病を発症するリスクがあるラテン系住民におけるエネルギー摂取量と関連因子の過少報告。混雑する。ダイエット。准教授 108、1003–1008 (2008)。

記事 Google Scholar

ティルフィ、M.ら。エチオピア北西部のフェレゲ・ヒウォット紹介病院で治療を受けている糖尿病患者の食事不遵守と関連要因。ヘリウム 6、e04544 (2020)。

記事 Google Scholar

ジョンソン、SP 他 II 型糖尿病患者に対するマグネシウムの補給。 Laeger の週刊誌 (1999 年)。

パーヴィス、JR 他インスリン非依存性糖尿病患者における特定の心血管危険因子に対する経口マグネシウム補給の効果。アーチ。ファム。医学。 3、503–308 (1994)。

記事 CAS Google Scholar

De Valk, HW & Verkaaik, R.. Van Rijn, HJM、Geerdink, RA & Struyvenberg, A. インスリンを必要とする 2 型糖尿病患者における経口マグネシウム補給。糖尿病。医学。 15、503–507 (1998)。

Simental-Mendía, LE、Sahebkar, A.、Rodríguez-Morán, M.、Guerrero-Romero, F. インスリン感受性と血糖コントロールに対するマグネシウム補給の効果に関するランダム化対照試験の系統的レビューとメタ分析。薬理学。解像度 111、272–282 (2016)。

記事 Google Scholar

栄養、C. FS および A. FDA がマグネシウムと高血圧のリスク軽減に関する適格な健康強調表示を発表。 FDA (2022)。

シャー、N.ら。高血圧、アテローム発生、心血管疾患、脳卒中、老化の病態生理学における血小板活性化因子とマグネシウムの役割。心臓遺伝学 12、49–62 (2022)。

記事 Google Scholar

Wabo、TMC et al. 食事によるカルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウムの摂取と高血圧の関連性: 国民健康栄養調査からの 8 年間の食事摂取データに関する研究。ニュートル。解像度練習してください。 16、74–93 (2021)。

記事 Google Scholar

水島 S.、Cappuccio, FP、Nichols, R. & Elliott, P. 食事によるマグネシウム摂取量と血圧: 観察研究の定性的概要。 J. ハム。高血圧。 12、447–453 (1998)。

記事 CAS Google Scholar

アスバギ、Ｏ．ら。 2 型糖尿病患者の血圧および肥満測定に対するマグネシウム補給の効果: ランダム化対照試験の系統的レビューとメタ分析。バイオル。トレースエレム。解像度 199、413–442 (2021)。

記事 Google Scholar

Shlezinger, M.、Amitai, Y.、Goldenberg, I. & Shechter, M. 2002 年から 2013 年のイスラエルの急性冠症候群調査による、淡水化海水の供給と入院急性心筋梗塞患者の全死因死亡率。内部。Ｊ．カーディオール． 220、544–550 (2016)。

記事 Google Scholar

シュレジンガー、M.ら。脱塩海水への曝露と虚血性心疾患、糖尿病、結腸直腸がんとの関連性。イスラエルにおける人口ベースの研究。環境。解像度 166、620–627 (2018)。

記事 CAS Google Scholar

Bertinato, J.、Wang, KC & Hayward, S. カナダ国民の血清マグネシウム濃度と糖尿病、血糖調節、およびインスリン抵抗性との関連。栄養素 9、296 (2017)。

記事 Google Scholar

Deng, X. et al. マグネシウム、ビタミン D の状態および死亡率: 2001 年から 2006 年の米国国民健康栄養調査 (NHANES) および NHANES III の結果。 BMC医学。 11、187 (2013)。

記事 Google Scholar

ファス、M.ら。低マグネシウム血症の回復中に、25-ヒドロキシビタミン D によって 1,25-ジヒドロキシビタミン D の低い循環レベルを補正します。クリン。内分泌。 31、31–38 (1989)。

記事 CAS Google Scholar

AlKhafaji、D. et al. 新型コロナウイルス感染症の入院患者の重症度と転帰に対するビタミンDレベルの影響。内部。 J. Gen. Med. 15、343–352 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Firoz, M. & Graber, M. 米国市販マグネシウム製剤の生物学的利用能。マグネス。解像度 14、257–262 (2001)。

CAS Google スカラー

リファレンスをダウンロードする

このプロジェクトは、サウジアラビアのアルジュバイルにある塩水変換株式会社研究所によって支援されました。

パウンド・B・アラモウディ

現在の住所：サウジアラビア東部州ダンマーム東部医療クラスター、キング・ファハド専門病院救急医療部

サウジアラビア東部州ダンマーム、イマーム・アブドゥルラフマン・ビン・ファイサル大学医学部内科

ワリード・I・アルベイカー、アブドゥルモーセン・H・アル・エルク、ファティマ・A・アルルバイシュ

サウジアラビア東部州ダンマーム、イマーム・アブドゥルラフマン・ビン・ファイサル大学医学部生理学教室

モハメッド・T・アル・ハリリ

サウジアラビア東部州ダンマーム、イマーム・アブドゥルラフマン・ビン・ファイサル大学科学大学化学科

ヌハド・A・アロマア

サウジアラビア、リヤド、Saline Water Conversation Corporation、脱塩技術研究所

アーメド・S・アラモウディ、ニカライ・ヴォチコフ、スンウォン・イム、モハメド・A・ナマジ

サウジアラビア東部州ダンマーム、イマーム・アブドゥルラフマン・ビン・ファイサル大学医学部病理学教室

アーメド・A・アルセイヤ

サウジアラビア東部州ダーラン国軍病院家庭医学科

ファドワ・T・アローリ

イマーム・アブドゥルラフマン・ビン・ファイサル大学医療関連サービス部門 - サウジアラビア、ダンマーム東部州大学キング・ファハド病院

ファトマ A. ザイヌディン、アンワル A. アロバイディ、ファティマ A. アルムゼイン

サウジアラビア東部州ダンマーム、イマーム・アブドゥルラフマン・ビン・ファイサル大学医学部生化学教室

モハメド・O・エラミン

イマーム・アブドゥルラフマン・ビン・ファイサル大学医学部、ダンマーム、東部州、サウジアラビア

パウンド・B・アラモウディ

サウジアラビア東部州ダンマーム、イマーム・アブドゥルラフマン・ビン・ファイサル大学医学部インターン

マシャエル・A・アラマー、アブドゥルラフマン・A・アルガムディ、ナフィー・A・アルルバイシュ

PubMed Google Scholar でこの著者を検索することもできます

概念化、WIA、MTA-H.、および AHA。方法論、AAAls.、FAA、および FTA。検証、AHA; 形式分析、MTA-H。調査、WIA、MTA-H.、および AHA。リソース、ASA、NV、SI、MAN。データキュレーション、FAA、FTA。執筆—原案準備、MTA-H。執筆—レビューと編集、MTA-H。そしてAHA。視覚化、AHA。監督、WIA。プロジェクト管理、NAAlo。すべての著者は原稿の出版版を読み、同意しました。

モハメッド・T・アル・ハリリ氏への通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

この研究は、サウジアラビアのイマーム・アブドゥルラフマン・ビン・ファイサル大学の現地治験審査委員会によって承認された（IRB-2019-01-407）。

発行者注記 Springer Nature は、発行された地図および所属機関の管轄権の主張に関して中立を保っています。

オープンアクセスこの記事はクリエイティブコモンズ表示 4.0 国際ライセンスに基づいてライセンスされており、元の著者と情報源に適切なクレジットを表示する限り、あらゆる媒体または形式での使用、共有、翻案、配布、複製が許可されます。クリエイティブコモンズライセンスへのリンクを提供し、変更が加えられたかどうかを示します。この記事内の画像またはその他のサードパーティ素材は、素材のクレジットラインに別段の記載がない限り、記事のクリエイティブコモンズライセンスに含まれています。素材が記事のクリエイティブコモンズライセンスに含まれておらず、意図した使用が法的規制で許可されていない場合、または許可されている使用を超えている場合は、著作権所有者から直接許可を得る必要があります。このライセンスのコピーを表示するには、http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ にアクセスしてください。

転載と許可

ウィスコンシン州アルベイカー、モンタナ州アルハリリ、アルエルク、AH 他 2 型糖尿病患者の代謝およびインスリン抵抗性パラメーターに対する脱塩飲料水へのマグネシウムの有益な効果: ランダム化対照臨床試験。 npj クリーンウォーター 5、63 (2022)。 https://doi.org/10.1038/s41545-022-00207-9

引用をダウンロード

受信日: 2021 年 11 月 17 日

受理日: 2022 年 11 月 1 日

公開日: 2022 年 11 月 12 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41545-022-00207-9

次のリンクを共有すると、誰でもこのコンテンツを読むことができます。

申し訳ございませんが、現在この記事の共有リンクは利用できません。

Springer Nature SharedIt コンテンツ共有イニシアチブによって提供

糖尿病治療 (2023)

お問い合わせを送信

送信