镁在胃肠道疾病中的作用 (MAGIC)

这项横断面研究旨在改进对慢性肠道疾病患者镁状态的评估。 该研究将评估和比较一系列生化和功能标记物，以确定哪些能最准确、可靠且临床有效地反映全身镁状态。 长期目标是支持在临床实践中开发更敏感的镁缺乏筛查策略，特别是针对因胃肠道丢失或吸收不良而风险增加的人群。

由于标准血浆镁测量的局限性，镁缺乏常被漏诊。 尽管全身镁主要储存在骨骼和软组织中，但当前标准诊断方法（血浆镁）仅反映总镁的一小部分（<1%），且与细胞内镁含量相关性不佳。 因此，许多亚临床或功能性镁缺乏病例未被发现，尤其是在患有改变吸收和排泄的慢性胃肠道疾病的人群中。

研究设计与原理：

该研究包括四次访视，并分为两组：

1. 患有胃肠道疾病或病症的患者，分为三个亚组：炎症性肠病（IBD；克罗恩病或溃疡性结肠炎）患者、回肠造口术患者或胆汁酸腹泻患者。
2. 无已知胃肠道疾病的健康对照组。

三个患者亚组是根据已知的镁耗竭风险因素选择的：慢性腹泻、肠道切除和吸收不良。 健康对照组作为参考人群。

所有参与者将接受标准化的临床检查和生物样本采集方案，包括：

• 血液采样用于检测血浆镁、离子镁和细胞内镁（PBMC、RBC和血沉棕黄层）
• 24小时尿液收集用于镁排泄分析
• 静脉镁负荷试验（保留试验）
• 肌肉活检用于量化骨骼肌中总镁浓度
• 粪便样本用于分析肠道微生物组组成
• 肌肉功能评估（握力测试和坐立测试）
• 身体成分测量（生物阻抗分析）
• 患者报告结果，涵盖疲劳、胃肠道症状、心理健康和生活质量
• 食物频率问卷评估膳食镁摄入量

一部分接受临床指示内窥镜操作的参与者将收集肠道活检样本（十二指肠或结肠黏膜），用于探索性分析组织镁浓度和镁转运蛋白（包括TRPM6、TRPM7、CNNM4和SLC41A1）的表达。

分析方法：

镁浓度将使用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测量，该方法可对各种生物基质中的总镁含量进行高灵敏度和特异性的定量。 血浆和尿液样本将分析总镁和离子镁（如适用）。

外周血单个核细胞（PBMC）、红细胞（RBC）和血沉棕黄层中的细胞内镁将按照标准化分离方案进行分析。 在样本处理和储存过程中采取特殊预防措施以避免痕量金属污染，包括使用无痕量金属采集管、超纯试剂和认证实验室塑料制品。

肌肉组织样本将冷冻保存，并与具有痕量金属组织分析专业知识的参考实验室合作进行分析。 在消化和ICP-MS定量前，组织样本可能在洁净室条件下进行冻干和匀浆。

对于完成镁保留试验的参与者，将比较基线尿镁排泄与标准化静脉硫酸镁负荷后的排泄。 镁保留将计算为输注镁剂量与24小时内尿中排泄量之间的差值。 该方法被认为是评估全身镁储存的参考标准，但由于其复杂性，在临床实践中很少使用。

数据处理与统计分析：

数据将使用REDCap收集，并存储在安全的机构服务器上，仅限研究人员访问。 所有参与者将被分配唯一的研究ID以确保保密性。 描述性统计将用于总结人口统计学和临床特征。 组间差异将根据数据分布使用适当的统计检验（如ANOVA、Kruskal-Wallis、卡方）进行分析。

将进行相关性分析以比较血浆镁与细胞内和组织镁水平。 可能生成受试者工作特征（ROC）曲线，以评估各种生物标志物相对于镁保留试验和/或肌肉镁含量作为参考标准的敏感性和特异性。

亚组分析可能探索基于疾病类型、切除存在、疾病活动性、药物使用（如质子泵抑制剂、利尿剂）和营养摄入的差异。

伦理考虑：

该研究已由相关研究伦理委员会审查并接受，符合《赫尔辛基宣言》和国家研究伦理法规。 所有参与者在任何研究程序前将提供书面知情同意。 肌肉活检和肠道活检是可选的，仅在同意这些程序的参与者中进行。

参与者被告知肌肉活检（如瘀伤、酸痛、罕见感染风险）和静脉镁输注（如短暂发热、潮红、低血压）的潜在风险。 所有生物样本将根据当前生物样本库材料的法规存储和处理，如果参与者同意，可能用于同一范围内的未来研究。

预期影响：

该研究预计将为胃肠道疾病患者镁状态的临床评估提供新见解。 通过比较传统和替代的镁状态标记物与参考测量（如肌肉镁和镁保留），该研究将有助于识别更准确、实用和可扩展的方法来检测风险人群中的缺乏。

研究结果可能为未来的营养筛查指南提供信息，支持镁缺乏的早期诊断，并有助于改善与慢性镁耗竭相关的症状和合并症的管理。