研究表明，镁对免疫球蛋白G (IgG)的形成至关重要，对免疫细胞功能和炎症细胞因子的调节也至关重要。这种矿物质还控制着先天免疫系统中最重要的细胞类型之一:巨噬细胞。由于所有这些原因，严重缺镁会损害一个人的免疫系统，使他们面临感染的巨大风险。
最近发现的一种遗传疾病证明了镁对健康免疫力的重要性。科学家将这种疾病命名为XMEN病(x连锁免疫缺陷，镁缺陷，爱泼斯坦-巴尔病毒感染和肿瘤)。这种情况与严重的慢性病毒感染有关，癌症发病率高。缺镁会损害免疫系统对抗病毒的能力。
镁的缺乏也被证明会损害淋巴细胞的发育——淋巴细胞是防止病毒感染和癌症的关键免疫细胞。患有XMEN疾病的人血液淋巴细胞水平非常低。
缺镁也会使哮喘患者的病情恶化。另一方面，补充镁可以迅速改善他们的病情，既可以打开气道，也可以减少最初引发疾病的免疫反应。
缺乏镁的动物表现出严重的炎症、应激反应增强、免疫力受损以及产生免疫细胞的胸腺萎缩。
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