faac chlated magnesium慢性腎臟病(Chronic kidney disease, CKD)在全球的盛行率約10%，病程主要特徵為腎絲球過濾率下降，其餘併發症則包含: 高血壓、貧血、高血鉀、代謝性酸中毒和腎性骨病變(chronic kidney disease—mineral and bone disorder, CKD–MBD)。其中，腎性骨病變是一種礦物質相關的骨骼疾病，特徵是高血磷、低血鈣、維生素D3含量減少、副甲狀腺素(parathyroid hormone, PTH)分泌增加，一旦進入繼發性副甲狀腺功能亢進症(secondary hyperparathyroidism, SHPT)的階段，將衍生出腎性骨營養不良和血管鈣化等臨床症狀。主要的治療方法為飲食限制磷，並使用磷酸鹽結合劑降低血清磷水平，治療目的是將磷、鈣和 PTH 調控於理想範圍，以減緩疾病進展。鎂是獨立於鈣之外的巨量元素，因此本篇的探討重點，是應用鎂做為降低腎性骨病變風險或新穎治療策略的可能性。
FGF23調控磷與副甲狀腺素
下圖來自2022年的期刊1，描述腎性骨病涉及腎臟、骨骼、副甲狀腺和腸道這四種系統，並透過FGF23、磷酸鹽、鈣、維生素D和PTH串連其影響。FGF23主要由骨骼細胞分泌，作用於腎臟中的 FGFR-Klotho複合體，促進腎臟排泄磷酸鹽，並反向調節維生素D3的合成。在腸道中，FGF23透過抑制鈉磷轉運蛋白活性，減少磷與維生素D3的吸收，誘導磷酸鹽負平衡。在副甲狀腺中，FGF-23可抑制PTH的合成與分泌，同時增加鈣敏感度受體(CaSR)和維生素D受體(VDR)的表達，對抑制PTH有協同作用。因此，在CKD患者中，會有較高濃度的 FGF23，用於減輕高磷血症，降低維生素D3含量，並抑制PTH的合成和分泌。
來自同論文的另一張圖，描述不同階段CKD患者的 FGF23、Klotho、磷酸鹽、PTH 和維生素D3含量之變化。從第一期到第五期，腎臟的功能逐漸惡化，除了腎絲球的過濾能力降低，也可透過生物標記進行監測。在CKD第一期，FGF23開始上升；到了CKD第二期，PTH開始上升。在晚期的CKD中，Klotho已減少到相當低，使得FGF因為找不到FGFR-Klotho複合物可供結合，因而丟失抑制PTH的功能。
副甲狀腺失調導致血鈣失衡
下圖來自2020年的期刊2，描述CKD的不同階段，腎絲球過濾率、血磷、血鈣的異常變化。腎絲球過濾率(GFR)由80毫升/分鐘，隨著病程惡化，降至低於20毫升/分鐘。在病程早期，GFR輕微衰退至70至79毫升/分鐘，副甲狀腺所分泌的PTH已經逐步上升。由於副甲狀腺的失調，CKD病人產生血磷、血鈣異常的比例，也隨之增加。
來自同論文的另一張圖，描述PTH透過維生素D受體(VDR)與鈣敏感度受體(CaSR)，影響維生素D系統與鈣，導致骨骼和血管發生重要變化，例如:骨量減少、脆性骨折增加、血管和瓣膜鈣化增加。CaSR是一種G蛋白偶聯膜受體；VDR則是核受體，與維生素D結合後成為轉錄因子。 當CaSR 檢測到細胞外鈣濃度的短期下降，副甲狀腺將釋放儲存的 PTH；如果鈣減少持續較長時間，副甲狀腺則以轉錄、合成的方式增加PTH。
補充鎂改善腎性骨病變
CKD患者中，低鎂血症並不罕見，盛行率約為 15%，暗示鎂缺乏極可能加速CKD病情的進展。鎂除了可以抵消磷酸鹽有害影響，似乎也能降低因血管鈣化所提升的死亡風險。下圖來自2022年的期刊3，研究納入142,555 名血液透析患者，比較透析前血清鎂濃度較低與一年內死亡的風險。結果顯示，患有輕度高鎂血症，即血清鎂水平2.7–3.0 mg/dL，顯示出最佳的存活率。上述證據顯示，適度補充鎂到輕度高血鎂的範圍，對於降低CKD病人是利大於弊，但在臨床上，需要更精心設計的監控，避免血清鎂提升過度，反而增加CKD病人的腎絲球負擔。
下圖來自2017年的期刊4，描述鎂對於腎性骨病變的保護，主要發生在四個部位: 在腸道，鎂可以結合飲食中的磷酸鹽，從源頭控制血磷；對於副甲狀腺，鎂可以抑制副甲狀腺素的分泌；對於血管，鎂可以抑制內皮功能障礙、預防鈣蛋白顆粒成熟；對於骨骼，鎂可以抑製成骨細胞、避免骨骼礦化。
總結:
過去數年，鎂在CKD的臨床研究中，已證實血清鎂與CKD預後不良呈現負相關。鎂對於腎性骨病變有利的部分，在於干擾磷酸鹽的代謝，並預防血管鈣化；用於腎性骨病變需謹慎的部分，則是在造成骨骼過度缺磷缺鈣而脆化。鎂常用的給藥途徑，包含口服和點滴輸注，下表來自2023年的期刊5，列舉一些可供選擇的口服鎂製劑，由於元素鎂的每日劑量各不相同，其臨床適用性存在高度差異。因此，鎂用於治療腎性骨病變的決策重點，會是選擇合適的鎂補充劑，並設立臨床檢查點，確認補充鎂的最適當劑量，讓利益最大化的同時，最小化潛在的不良反應，避免患者發生骨折。
參考文獻:
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