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의학
석사학위 논문
한국
성인에서 관상동맥 칼슘 점수,
골밀도
, 모발, 혈청, 식이 칼슘, 혈청
크레아티닌
사이의 관계
아
주 대 학 교 대 학 원
의학과
/ 의학전공
이
상 훈
한국
성인에서 관상동맥 칼슘 점수,
골밀도
, 모발, 혈청, 식이 칼슘, 혈청
크레아티닌
사이의 관계
지도교수
김 범 택
이
논문을 의학 석사학위 논문으로 제출함.
2012년 2월
아
주 대 학 교 대 학 원
의학과
/ 의학전공
이
상 훈
이상훈의
의학 석사학위 논문을 인준함.
심사위원장
김 범 택 인
심사위원
박 준 은 인
심사위원
박 일 중 인
아
주 대 학 교 대 학 원
2011년 12월 20일
감사의
글
우선, 가정의학과 전공의로서, 그리고 석사 과정 학생으로서 많은 가르침 을 주신 아주대병원 가정의학과 김범택 지도 교수님께 감사 드립니다. 또한, 3년 이라는 짧지 않은 전공의 수련 기간 동안 늘 관심과 지도를 아끼지 않으신 가정 의학과 이득주 교수님, 김광민 교수님, 박샛별 교수님, 주남석 교수님, 조두연 교 수님께 감사를 전합니다. 그리고, 저의 석사 지도 위원이신 소아청소년과 박준은 교수님과 진단검사의학과 박일중 교수님께도 감사를 전합니다. 응급의학과 조준 필, 김기운 교수님, 정신과 이영문 교수님, 영상의학과 원제환 교수님 또한 학사 과정부터 지금까지 긴 시간 동안 늘 저의 지도 교수님들 이셨습니다. 그리고, 3년 동안 함께 전공의 생활을 한 가정의학과 전공의 동기들, 김수연, 박수정, 이윤경 도 모두 고맙습니다. 본 논문의 작성에는, 자료 분석 및 고찰 작성에 아주대병원 가정의학과 박수정 전공의가 도움을 주었으며, 통계 분석에는 아주대병원 가정의학과 김영상 임상강사 선생님이 도움을 주었습니다. 아주대병원 정보관리팀 김태희 직원은 수 검자 명단 및 기본 검진 자료의 수집에 도움을 주었으며, 아주대병원 건강증진센 터 송은영 영양사는 수검자들의 식이 영양 자료 분석에 도움을 주었습니다. 한국 TEI사 기획팀 이혜진 사원은 모발 미네랄 검사 자료 수집에 도움을 주었습니다. 모두에게 이 지면을 빌어 감사를 드립니다. 끝으로, 지금까지 저를 키워주시고 돌봐주신 부모님과, 항상 좋은 의논 상대가 되어준 동생 상린이, 그리고 늘 옆에서 저를 응원해준 약혼녀 정민영에게 감사를 전합니다. 2011년 11월 11일 정든 가정의학과 의국에서 이상훈i - 국문요약 -
한국
성인에서 관상동맥 칼슘 점수, 골밀도, 모발, 혈청, 식이
칼슘
, 혈청 크레아티닌 사이의 관계
연구배경: 사람은 나이가 들수록 골밀도가 낮아서 골다공증 및 병적 골절이 발생 하며, 혈관벽은 석회화가 일어나 딱딱해지면서 심근경색이나 허혈성 뇌졸중 등 다양한 혈관 질환이 발생하게 된다. 이렇듯 체내에는 뼈, 혈관벽, 세포, 혈액 등 다양한 칼슘 풀들이 존재하지만 아직 이러한 풀들 사이의 관계에 대해서는 연구 가 부족하다. 이에 저자는 골밀도, 관상동맥 칼슘 점수, 모발 칼슘, 혈청 칼슘 등 을 통해 이러한 체내 칼슘 풀들간의 관계를 보고자 하였다. 연구방법: 본 연구는 후향적 관찰 연구로, 2007년 1월1일부터 2011년 6월30일까지 경기도 수원시에 있는 아주대병원 검진센터를 내원한 만 18세 이상 성인들 중, 모발 미네랄 검사, 골밀도검사, 관상동맥 칼슘 점수측정, 식이 영양 상담을 동시 에 시행한 사람들을 대상으로 하였다. 이 중 칼슘 대사에 영향을 미치는 질환및 약물을 복용하는 자, 그리고 이차성 골다공증의 위험 질환을 가진 자는 제외하였 고, 최종적으로 182명이 선정되었다. 골밀도는 이중 에너지 방사선 골밀도 측정 기를 이용하여 요추 및 대퇴부에서 측정하였으며, 관상동맥 칼슘 점수는 관상동 맥 컴퓨터 단층 촬영시 측정된 Agatston 칼슘 점수로 나타내었다. 모발 미네랄 검 사는 모발 분석 전문 기관인 미국 TEI (Trace Elements Inc.)에 의뢰하여 시행되었 다.결과: 연구 대상군의 평균 나이 50세, 평균 체질량지수는 25 였으며, 남자의 비율
ii 외 모발 칼슘, 골밀도, 혈청 칼슘 및 크레아티닌, 식이 칼슘의 평균은 모두 정상 이었다. 나이가 들수록 혈청 칼슘 (r = -0.224, P =0.002) 및 대퇴부 골밀도들 (경부: r = -0.283, P < 0.001, 전체: r =-0.176, P = 0.018)은 통계적으로 유의미하게 감소하며, 관상동맥 칼슘 점수는 유의미하게 증가 (r = 0.258, P < 0.001)하였다. 관상동맥 칼 슘 점수는 나이 외에도 혈청 크레아티닌과 유의미한 양의 상관관계 (r = 0.161, P = 0.030)를 보였으나, 다른 주요 변수들과는 유의미한 상관관계를 보이지 않았다. 모발 칼슘은 총 대퇴부 골밀도와 유의미한 음의 상관관계 (r = -0.146, P = 0.049)를 보였다. 혈청 칼슘은 총 대퇴부 골밀도(r = 0.169, P = 0.022) 및 혈청 크레아티닌(r = 0.172, P = 0.020)과 유의미한 양의 상관관계를 보였다. 식이 칼슘은 다른 어떤 변수들과도 유의미한 상관관계를 보이지 않았다. 여성 50명 만을 따로 놓고 분석 했을 때에는 관상동맥 칼슘 점수는 골밀도들 (요추 평균: r = -0.280, P = 0.049, 대 퇴 경부: r = 0.310, P = 0.028, 총 대퇴부: r = 0.333, P = 0.018) 및 모발 칼슘 (r = -0.352, P = 0.012)과 유의미한 음의 상관관계를 보였다. 결론: 몸의 다양한 칼슘 풀 중 모발 칼슘과 골밀도는 음의 상관관계가 있었으나, 관상동맥 칼슘 점수는 모발 칼슘 및 골밀도와 유의미한 상관관계가 없었다. 여성 의 경우 관상동맥 칼슘 점수는 골밀도 및 모발 칼슘과 유의미한 음의 상관관계 를 보였다. 추후 인체의 칼슘 풀 및 칼슘 대사와 관련된 후속 연구가 필요하며, 이를 통해 골다공증이나 동맥경화 등의 질환의 기전을 이해하고, 이러한 질병들 의 예방 및 치료에 도움이 될 것으로 생각된다. 핵심어: 칼슘 풀, 칼슘 대사, 관상동맥 칼슘 점수, 골밀도, 모발 칼슘, 혈청 칼슘, 혈청 크레아티닌, 식이 칼슘
iii
차
례
국문요약 ··· ⅰ 차례 ··· iii 그림 차례 ··· iv 표 차례 ··· v 약어 ··· vi . Ⅰ 서론 ··· 1 II. 연구 대상 및 방법 ··· 4 A. 연구 대상 및 기간 ··· 4 B. 연구 방법 및 변수 측정 ··· 4 1. 관상동맥 칼슘 점수 ··· 4 2. 모발 칼슘 ··· 5 3. 골밀도 ··· 5 4. 식이 칼슘 ··· 6 5. 신체 계측 및 혈청 칼슘, 크레아티닌을 포함한 혈액 검사 ··· 6 C. 통계 분석 및 기타 ··· 7 III. 결과 ··· 8 A. 연구 대상군의 기본 특성 ··· 8 B. 주요 6 가지 변수 및 나이의 정규성 검정 ··· 8 C. 주요 6 가지 변수 및 나이의 상관관계 분석 ··· 8 D. 여성에서 주요 6 가지 변수 및 나이의 정규성 검정과 상관관계 분석 ··· 9 IV. 고찰 ··· 20 V. 결론 ··· 24 참고문헌 ··· 25 ABSTRACT ··· 29iv
그림
차례
Fig. 1. Hypothetic diagram of various calcium pools in body ··· 3
Fig. 2. Scatter plot and linear regression line between coronary artery calcium score and serum creatinine ··· 15
Fig. 3. Scatter plot and linear regression line between femur total bone mineral density and hair calcium level ··· 16
Fig. 4. Scatter plot and linear regression line between lumbar spinal bone mineral density and serum creatinine ··· 17
Fig. 5. Scatter plot and liner regression line between femur total bone mineral density and and serum creatinine ··· 18
v
표
차례
Table 1. Characteristics of whole study population ··· 10
Table 2. Results of Pearson’s correlation test between age, dietary calcium, serum calcium and BMD ··· 13
Table 3. Results of Spearman’s correlation test between CACS, hair calcium, serum creatinine and other major variables ··· 14
Table 4. Results of Spearman’s correlation test between CACS and other major variables in women ··· 19
vi
약어
ALP: alkaline phosphatase ALT: alanine transaminase AST: aspartate aminotransferase BIA: bioelectrical impedence analysis BMC: bone mineral content
BMD: bone mineral density BMI: body mass index BMR: basal metabolic rate BUN: blood urea nitrogen, Ca: calcium
CACS: coronary artery calcium score Cr: creatinine
CRP: C-reactive protein DBP: diastolic blood pressure
DEXA: dual energy X-ray absorptiometry FN: femur neck
FT: femur total
HDL: high-density lipoprotein
HOMA-B: homeostatic model of assessment - beta cell function HOMA-IR: homeostatic model of assessment - insulin resistance hsCRP: high-sensitivity C-reactive protein
LDL: low-density lipoprotein
MDCT: multi-detector computed tomography PR: pulse rate
rGT: gamma-glytamyl transpeptidase SBP: systolic blood pressure
SD: standard deviation
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I. 서론
노화가 진행됨에 따라 뼈에서 칼슘의 손실이 일어나며 골밀도가 저하되 고(Warming et al., 2002), 이것이 진행되면 골다공증 및 저 강도 골절이 발생하게 된다(Marshall et al., 1996). 반대로, 나이가 들수록 혈관에는 칼슘의 침착이 일어나 석회화가 발생되고 혈관의 경화가 일어나서(Lakatta and Levy, 2003), 이것이 심해지 면 심근 경색이나 허혈성 뇌졸중 등 각종 혈관 질환을 일으키게 된다(Prabhakaran et al., 2007). 따라서, 골밀도의 감소와 혈관의 석회화 사이에 모종의 관계가 있을 것으로 유추해 볼 수 있다. 한 연구에서 골밀도와 심혈관 질환의 발병률은 역 상 관관계가 있는 것이 보고되었으며(von der Recke et al., 1999), 골밀도와 경동맥 및 대동맥 석회화 정도도 역의 상관관계가 있는 것이 확인되었다(Hak et al., 2000; Jorgensen et al., 2004). 하지만, 칼슘의 대사와 체내 이동과 관련하여 골다공증과 심혈관 질환의 관계를 규명한 연구는 없었다. 칼슘은 음식을 통해 섭취되어 소장에서 흡수된 후, 혈액을 통해 운반되 어 대부분 뼈에 저장되고 일부는 신장을 통해 소변으로 배출되고 일부는 일반 세포 내로 유입되거나 혈관벽으로 침착 되게 된다(그림 1). 임상에서 세포 내에 존재하는 칼슘의 농도를 측정하는 가장 대표적인 방법이 모발 미네랄 검사이다. 모발 미네랄 검사는 원래 중금속의 체내 축적 정도를 확인하는 방법으로 시작되 었으나(Ellis et al., 1981), 현재에는 중금속뿐만 아니라 칼슘, 마그네슘, 아연, 망간 등 몸에 필요한 각종 미네랄들의 세포 내 존재량을 확인하는 검사로 이용되고 있다(Klevay et al., 1987). 이것은 항상성 때문에 매우 좁은 범위에서 엄격하게 유 지되어 변화가 쉽게 나타나지 않는 혈중 칼슘 농도보다 모발 미네랄 검사가 체 내 미네랄의 양을 정확히 반영하는 것으로 여겨지기 때문이다. 혈관의 석회화를 보여주는 방법 중 가장 널리 사용되는 것은 관상동맥 칼슘 점수(Coronary artery calcium score)이다(Greenland et al., 2007). 관상동맥 칼슘 점수는 관상동맥 컴퓨터 단층 촬영 시 측정된 관상동맥의 석회화를 정량화한 것 으로, Agatston 등이 제안한 방법(Agatston et al., 1990)으로 계산된다. 관상동맥 칼슘
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점수는 기존의 X-ray를 이용한 혈관 석회화 측정법보다 정확도와 신뢰도가 높으 며(Carr et al., 2005; Detrano et al., 2005), 허혈성 심질환의 위험성과 더 높은 상관관 계가 있고(Pletcher et al., 2004), 관상동맥 뿐만 아니라 몸 전체의 동맥 경화 정도 와도 연관성이 있다(Oei et al., 2002). 노화에 따른 신체의 다양한 변화는 골밀도, 세포 내 칼슘의 농도 및 혈 관의 석회화에 영향을 미칠 것으로 생각된다. 이를 조사하기 위해, 저자는 뼈, 혈 액, 혈관벽, 세포 등 체내의 다양한 칼슘 풀(calcium pool)들 간의 관계를 확인해 보고자 한다. 이를 위해 골밀도, 혈청 칼슘, 관상동맥 칼슘 점수, 모발 내 칼슘 등을 측정해 보고 그 관계를 확인해 보았다.
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II. 연구 대상 및 방법
A. 연구 대상 및 기간
본 연구는 후향적 관찰 연구로, 2007년 1월1일부터 2011년 6월30일까지 4 년6개월 동안 경기도 수원시 아주대학교 병원 건강검진센터를 내원한 만 18세 이상의 성인 남녀 중, 혈청 칼슘과 크레아티닌을 포함하는 기본 검진 검사 외에 모발 미네랄 검사, 골밀도 검사, 관상동맥 컴퓨터 단층 촬영, 식이 영양 상담의 4 가지 검사를 한번의 검진 시 모두 시행한 수검자 228명을 대상으로 하였다. 만약 4가지 검사를 동시에 받는 검진을 연구 기간 사이에 2번 이상 한 경우에는 최초 의 검진 자료만을 사용하였다. 제외 기준으로는, 첫째로 칼슘의 흡수와 대사, 배설에 영향을 줄 수 있는 상태로 소장 절제술을 시행한 자, 만성 신장 질환 및 간경화 환자로 하였고, 둘 째로 이차성 골다공증을 일으킬 수 있는 대표적 질환인 부갑상선 기능 항진증, 쿠싱 증후군 및 부신 기능 저하증, 갑상선 기능 항진증 및 저하증, 류마티스 관 절염 환자로 하였으며, 셋째로 골밀도에 영향을 미칠 수 있는 약물을 복용하는 자로, 스테로이드 호르몬, 갑상선 호르몬 및 항갑상선 약물, 항경련제, 피임약을 포함한 여성 호르몬, 남성 호르몬, 칼슘제제, 비타민 D 제제를 섭취한 자로 하였 다. 이를 통해 제외된 사람은 46명으로, 최종적인 통계 분석에는 182명이 참여하 게 되었다.B. 연구 방법 및 변수 측정
1. 관상동맥 칼슘 점수
관상동맥 칼슘 점수는 관상동맥 컴퓨터 단층 촬영 시, Agatston 등이 제시 한 방법(Agatston et al., 1990)에 의해 계산된 Agatston 칼슘 점수로 나타냈으며, 이 것은 64-slice MDCT scanner (Brilliance 64, Philips Medical Systems, Best, The Netherlands)에 의해 측정되었다. 관상동맥 컴퓨터 단층 촬영은 검사 전 최소 4시- 5 - 간 동안 금식을 하였고, 검사 전날부터 커피 및 콜라 등 카페인이 많은 식품은 섭취하지 않도록 하였다. 검사 전날 저녁 식사 후 Metoprolol (Betaloc®) 50 mg을 경구로 복용 하도록 하였으며, 검사 2시간 전에도 Metoprolol (Betaloc®) 50 mg을 소량의 물과 복용하도록 하여 심박수를 65회/분 이하로 유지하려 하였다. 검사 전 1시간에 측정한 심박수가 65회/분을 넘어가는 경우에는 Metoprolol (Betaloc®) 50 mg을 추가로 주었으며 그래도 심박수가 65회/분을 넘어가는 경우에는 환자 및 담당 의사와 상의 후 추가 약물 투여 및 검사 진행 여부를 결정하였다.
2. 모발 칼슘
모발 칼슘 측정을 위해 모발 미네랄 검사를 시행하였다. 이를 위한 모발 은 스테인리스 가위를 사용하여 후두부 3-4곳의 다른 부위에서 두피 근처의 3-4 cm만 잘라 300 mg을 채취하였다. 오차를 줄이기 위해 검사 전 최소한 2주 동안 염색, 파마, 코팅 등의 화학적 처리를 하지 않도록 하였고, 채취 당일에는 헤어 젤, 오일, 무스 등을 사용 하지 않도록 하였다. 분석은 모발 분석 전문 기관인 미 국 TEI (Trace Elements Inc., Addison, TX, USA)에 의뢰하여 Microwave temperature-controlled digestion 기법과 Perkin-Elmer mass spectrometer를 이용하여 각 미네랄의 흡광도를 측정하여 측정 단위 mg% (mg/100 g of hair)로 보고하였다. 측정된 미네 랄은 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 구리, 아연, 인, 철, 망간, 크롬, 셀레늄, 안티 몬, 비소, 우라늄, 수은, 납, 카드뮴, 알루미늄 등을 포함한 38종 이었다.3. 골밀도
골밀도(Bone mineral density, BMD)는 이중 에너지 방사선 골밀도 측정기 (Dual energy X-ray absorptiometry, DEXA, Lunar Expert-XL, USA)를 이용하여 연구 대 상자의 제 1번에서 4번까지 요추의 평균과 제 3번 요추, 대퇴경부, 총 대퇴부에 서 Bone Mineral Content (BMC, g), Area (cm2), T-score를 측정하고, 측정한 BMC를 Area로 나누어 BMD (g/cm2)를 구하였다.
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4. 식이 칼슘
식이 칼슘 섭취량은 식이 영양 상담 시 시행한 24시간 회상법을 통하여 구하였다. 영양사와 직접 상담을 통하여 검진 전날 24시간 동안 섭취한 음식에 대해 종류와 양을 기록하고 영양 평가 프로그램 Can-Pro ver. 3.0 (Computer Aided Nutritional Analysis Program, 한국영양학회)을 이용하여 영양소 별로 정량화 하였다. 칼슘은 식물성 칼슘과 동물성 칼슘으로 구분하였고 둘을 더해서 총 칼슘 섭취량 을 구하였으며, 단위는 mg/day로 하였다.
5. 신체계측 및 혈청 칼슘, 크레아티닌을 포함한 혈액검사
신체계측은 8시간의 공복 후 검진용 가운을 입은 체로 신장, 체중, 체질 량지수, 허리둘레, 체성분 분석, 혈압 및 맥박을 측정하였다. 신장과 체중은 자동 측정기로 소수점 첫째 자리까지 측정하였으며, 체질량지수(Body mass index, BMI) 는 신장과 체중을 이용하여 체중(kg)/신장(m2) 공식을 이용하여 계산하였다. 허리
둘레는 WHO의 기준에 따라 양발 간격을 25~30 cm 정도 벌리고 서서, 숨을 편안 히 내쉰 상태로 줄자를 이용하여 측정하였다. 측정위치는 최하위 늑골하부와 골 반 장골 능의 중간부위로 소수점 첫째 자리까지 측정한 값을 사용하였다. 허리둘 레/키 비는 허리둘레(cm)를 신장(cm)으로 나누어 계산하였다. 체성분 분석은 Inbody 720 (Biospace Inc., Seoul, Korea)을 사용하여 생체 전기 임피던스 분석법 (Bioelectrical impedence analysis, BIA)으로 기초 대사량 및 체지방량을 측정하였다. 피검자들은 직립자세로 팔과 다리를 약간 벌린 자세를 취하고 측정계의 표시된 위치에 맨발로 올라 선 후 손으로 전극 손잡이를 잡고 기계의 측정 순서대로 측 정을 시행하였다. 혈압 및 맥박은 검사 2시간 전부터 커피 섭취 및 흡연을 하지 않고 편안한 상태에서 앉은 자세로 자동 혈압계로 측정하였다. 혈액검사는 8시간의 공복 후 칼슘, 인, 공복혈당, 인슐린, 총콜레스테롤, 중성지방, 고밀도 콜레스테롤, 저밀도콜레스테롤, hs-CRP, 호모시스테인, Blood urea nitrogen(BUN), 크레아티닌, 총단백질, 알부민, 총빌리루빈, Alkaline phosphates(ALP), Aspartate aminotransferase(AST), Alanine transaminase(ALT), Gamma-glytamyl
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transpeptidase(rGT) 등을 시행하였다. HOMA-IR은 인슐린(mIU/ml)과 공복 혈당 (mg/dl)의 곱을 405로 나눈 값으로, HOMA-B(%)는 인슐린(mIU/ml)에 360을 곱한 값을 공복혈당(mg/dl)에서 63을 뺀 값으로 나누어 구했다.
C. 통계 분석 및 기타
연구 전 측정된 변수들에 대한 기술 통계 및 빈도 분석을 통하여 대상군 의 기본 특성을 파악하였다. 또한 통계 분석에 포함되는 모든 연속형 변수에 대 해 One-sample Kolmogorov-Smirnov test를 통해 정규성 여부를 확인하여, 정규성을 만족하면 모수 분석을, 정규성을 만족하지 못하면 비모수 분석을 시행하였다. 6개 의 주요 변수들인 관상동맥 칼슘 점수, 모발 칼슘, 골밀도, 혈청 칼슘, 혈청 크레 아티닌, 식이 칼슘과 나이 등을 비롯한 모든 측정 가능한 변수들 간의 상관관계 를 보기 위해 산점도를 그리고 Pearson’s correlation test (비모수 분석은 Spearman’s correlation test)를 시행하였다. 또한 연구 대상군 중 여성 50명만을 따로 모아서 전체군과 같은 순서로 분석하였다. 통계적 유의성은 양측 검정으로 P < 0.05 일 때 유의한 것으로 간주하였으며, 통계 분석에는 SPSS 19.0 (SPSS Ltd, Chicago, IL, USA)을 이용하였다. 본 연구는 아주대학교 병원 기관연구윤리심의위원회의 승인을 받았다. (승인 번호 AJIRB-MED-MDB-11-323)
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III. 결과
A. 연구 대상군의 기본 특성
전체 대상군의 평균 나이는 50세였으며, 남자의 비율은 72.5 % 였다. 평 균 키는 166 cm, 몸무게 69 kg, 허리 둘레 87 cm, 체질량지수 25.03으로 약간 비만 한 군이었다. 평균 공복 혈당도 102 mg/dl로 약간 높았다(표 1). 주요 변수들의 결과를 보면, 관상동맥 칼슘 점수는 0점인 사람이 84.1% 였고, 평균은 약 12점 이었다. 혈청 칼슘은 평균 9.17 mg/dl로 정상(8.6–10 mg/dl)이 었으며, 평균 혈청 크레아티닌 또한 1.0 mg/dl로 정상 범위(0.6–1.5 mg/dl) 내에 있 었다. 모발 미네랄 검사상의 평균 칼슘 또한 88.26 mg%로 정상 범위(22–97 mg%) 내에 있었다. 총 식이 칼슘 섭취량의 평균은 약 828 mg/day로 50세 이상 남, 녀의 권장 섭취량인 700 mg/day (2010 한국인 영양 섭취 기준, 한국영양학회) 보다 약 간 많았다. 골밀도 검사상의 평균 T-score들 또한 모두 정상이었다.B. 주요 6가지 변수 (관상동맥 칼슘 점수, 모발 칼슘, 골밀도,
혈청
칼슘 및 크레아티닌, 식이 칼슘) 및 나이의 정규성
검정
One-sample Kolmogorov-Smirnov test를 이용한 정규성 검정에서 주요 6가지 변수와 나이 중 관상동맥 칼슘 점수, 모발 칼슘, 혈청 크레아티닌은 정규성을 만 족하지 않는 것으로 나왔으며, 이 외에는 모두 정규성을 만족하는 것으로 확인되 었다.
C. 주요 6가지 변수 및 나이의 상관관계 분석
상관 관계 분석상(표 2, 3), 나이가 들수록 혈청 칼슘(r = -0.224, P = 0.002) 및 대퇴부 골밀도(경부: r = -0.283, P < 0.001, 전체: r = -0.176, P = 0.018)들은 통계적- 9 - 으로 유의미하게 감소하며, 관상동맥 칼슘 점수는 유의미하게 증가(r = 0.258, P <0 .001)하였다. 관상동맥 칼슘 점수는 나이 외에도 혈청 크레아티닌과 유의미한 양의 상관관계(r = 0.161, P = 0.030)를 보였으나(그림2), 골밀도 및 모발 칼슘을 비 롯한 다른 주요 변수들과는 유의미한 상관관계를 보이지 않았다. 모발 칼슘은 총 대퇴부 골밀도와 유의미한 음의 상관관계(r = -0.146, P = 0.049)를 보였다(그림 3). 혈청 칼슘은 총 대퇴부 골밀도(r = 0.169, P = 0.022) 및 혈청 크레아티닌(r = 0.172, P = 0.020)과 유의미한 양의 상관관계를 보였다. 혈청 크레아티닌은 관상동맥 칼 슘 점수 및 혈청 칼슘뿐 아니라, 요추 및 대퇴부 골밀도들과 모두 유의미한 양의 상관관계를 보였다(그림4,5). 식이 칼슘은 다른 어떤 변수들과도 유의미한 상관관 계를 보이지 않았다.
D. 여성에서 주요 6가지 변수 및 나이의 정규성 검정과 상관관
계
분석
여성 50명만을 따로 모아 분석했을 때, One-sample Kolmogorov-Smirnov test 를 이용한 정규성 검정에서 주요 6가지 변수와 관상동맥 칼슘 점수와 혈청 크레 아티닌은 정규성을 만족하지 않는 것으로 나왔으며, 이 외에는 모두 정규성을 만 족하는 것으로 확인되었다. 상관관계 분석상 관상동맥 칼슘 점수는 골밀도들 (요 추 평균: r = -0.280, P = 0.049, 대퇴 경부: r = -0.310, P = 0.028, 총 대퇴부: r = -0.333, P = 0.018) 및 모발 칼슘 (r = -0.352, P = 0.012)과 유의미한 음의 상관관계를 보였 다(표4).
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Table 1. Characteristics of whole study population. (n =182)
Variables Values Age (years) 50.05 ± 7.17 Male 132/182 (72.5%) Height (cm) 166.94 ± 7.47 Weight (kg) 69.98 ± 11.35 BMI (kg/m2) 25.03 ± 3.18 Waist Circumference (cm) 87.05 ± 7.82 Waist to Height ratio 52.20 ± 4.76 BMR (kcal) 1430.11 ± 188.32 Body Fat Percentage (%) 26.06 ± 6.28 SBP (mmHg) 121.63 ± 14.81 DBP (mmHg) 80.03 ± 11.67 PR (beat/min) 64.42 ± 8.80 Serum Calcium (mg/dl) 9.17 ± 0.40 Serum Inorganic phosphorus (mg/dl) 3.87 ± 1.78 Serum Fasting Glucose (mg/dl) 102.52 ± 26.06 Serum Fasting Insulin (μIU/ml) 9.01 ± 5.45 HOMA-IR 2.37 ± 1.81 HOMA-B (%) 94.58 ± 56.19 Serum Total Cholesterol (mg/dl) 193.98 ± 33.13 Serum Triglyceride (mg/dl) 143.96 ± 93.34 Serum HDL (mg/dl) 50.24 ± 12.86 Serum LDL (mg/dl) 114.84 ± 31.50 Serum hsCRP (mg/dl) 0.13 ± 0.14 Serum Homocysteine (uMol/l) 11.23 ± 3.13 Serum BUN (mg/dl) 14.35 ± 3.50 Serum Cr (mg/dl) 1.00 ± 0.19 Serum Total Protein (g/dl) 7.30 ± 0.41 Serum Albumin (g/dl) 4.52 ± 0.27
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Serum Total Bilirubin (mg/dl) 0.94 ± 0.33 Serum AST (U/L) 23.74 ± 7.11 Serum ALT (U/L) 27.10 ± 14.06 Serum ALP (U/L) 64.14 ± 17.65 Serum rGT (U/L) 41.91 ± 35.31 CACS 12.30 ± 63.97 CACS = 0 153/182 (84.1%)
Hair Calcium (mg%) 88.26 ± 46.04 Dietary Calories (kcal/d) 2118.16 ± 404.86 Dietary Calcium (mg/d) 828.56 ± 237.94 Dietary Animal Calcium (mg/d) 319.81 ± 176.85 Dietary Vegetable Calcium (mg/d) 508.74 ± 155.66 Dietary protein (g/d) 98.82 ± 23.65 Dietary lipid (g/d) 66.08 ± 27.39 Dietary Carbohydrate (g/d) 282.59 ± 58.21 Dietary Phosphorus (mg/d) 1402.86 ± 286.83 Dietary Sodium (mg/d) 7113.41 ± 1652.90 L3 BMD (g/cm2) 1.218 ± 0.167 L3 T-score 0.254 ± 1.38 L1-4 BMD (g/cm2) 1.179 ± 0.159 L1-4 T-score 0.073 ± 1.30 FN BMD (g/cm2) 0.965 ± 0.137 FN T-score 0.159 ± 1.08 FT BMD (g/cm2) 1.031 ± 0.138 FT T-score 0.665 ± 1.13 All values are presented as mean ± SD or number (%).
BMI: body mass index, BMR: basal metabolic rate, SBP: systolic blood pressure, DBP: diastolic blood pressure, PR: pulse rate, HOMA-IR: homeostatic model of assessment - insulin resistance, HOMA-B: homeostatic model of assessment - beta cell function, HDL: high-density lipoprotein, LDL: low-density lipoprotein, hsCRP: high-sensitivity C-reactive
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protein, BUN: blood urea nitrogen, Cr: Creatinine, AST: aspartate aminotransferase, ALT: alanine transaminase, ALP: alkaline phosphatase, rGT: gamma-glytamyl transpeptidase, CACS: coronary artery calcium score, BMD: bone mineral density, FN: femur neck, FT: femur total.
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Table 2. Results of Pearson’s correlation test between age, dietary calcium, serum calcium
and BMD. (n = 182)
Age Dietary Ca Serum Ca L3 BMD L1-4 BMD FN BMD FT BMD Age r 1 .085 -.224 ** -.068 -.101 -.283** -.176* P .252 .002 .365 .177 .000 .018 Dietary Ca r 1 -.003 -.016 -.054 .071 .025 P .970 .829 .470 .339 .742 Serum Ca r 1 -.060 -.042 .138 .169 * P .417 .572 .063 .022 L3 BMD r 1 .968 ** .584** .654** P .000 .000 .000 L1-4 BMD r 1 .614 ** .681** P .000 .000 FN BMD r 1 .886 ** P .000 FT BMD r 1 P ** P-value < 0.01, * P-value < 0.05
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Table 3. Results of Spearman’s correlation test between CACS, hair calcium, serum
creatinine and other major variables. (n = 182) CACS Hair Ca Serum Cr Age Dietary Ca Serum Ca L3 BMD L1-4 BMD FN BMD FT BMD CACS r 1 .010 .161 * .258** .068 -.062 .026 .087 -.036 .049 P .893 .030 .000 .360 .407 .731 .246 .631 .512 Hair Ca r 1 -.143 .038 -.090 -.043 -.051 -.028 -.069 -.146 * P .054 .609 .227 .560 .497 .705 .356 .049 Serum Cr r 1 .020 .016 .172 * .193** .258** .209** .312** P .784 .834 .020 .009 .000 .005 .000 ** P-value < 0.01, * P-value < 0.05
CACS: coronary artery calcium score, Ca: calcium, Cr: creatinine, BMD: bone mineral density, FN: femur neck, FT: femur total.
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Fig. 2. Scatter plot and linear regression line between coronary artery calcium score and
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Fig. 3. Scatter plot and linear regression line between femur total bone mineral density and
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Fig. 4. Scatter plot and linear regression line between lumbar spinal bone mineral density
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Fig. 5. Scatter plot and liner regression line between femur total bone mineral density and
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Table 4. Results of Spearman’s correlation test between CACS and other major variables in
women. (n = 50) CACS Serum Cr Age Hair Ca Serum Ca Dietary Ca L3 BMD L1-4 BMD FN BMD FT BMD CACS r 1 .199 .302* -.352* -.132 -.006 -.228 -.280* -.310* -.333* P - .166 .033 .012 .360 .967 .111 .049 .028 .018 * P-value < 0.05
CACS: coronary artery calcium score, Cr: creatinine, Ca: calcium, BMD: bone mineral density, FN: femur neck, FT: femur total.
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IV. 고찰
본 연구는, 생체 내의 다양한 칼슘 풀들의 관계를 보고자 하였다. 특히, 몸에서 칼슘이 저장 및 침착 되는 곳으로 알려진 뼈, 세포 및 혈관벽 내의 칼슘 풀 사이의 관계를 확인해 보고자 하였다. 본 연구 결과, 혈관벽 내의 칼슘량을 대표하는 관상동맥 칼슘 점수는 모발 칼슘(세포 내 칼슘량을 대표)이나 골밀도 (뼈 내 칼슘량을 대표)와 특별한 상관관계가 없었으나, 모발 칼슘과 골밀도 간에 는 유의미한 음의 상관관계가 있는 것이 확인되었다. 즉, 세포 및 뼈, 두 칼슘 풀 간에 연관되는 기전이 있을 것으로 생각되며, 혈관벽 내 칼슘 침착은 이와 다른 기전으로 이루어질 것으로 추측해 볼 수 있다. 모발 칼슘과 골밀도 간의 음의 상관관계는 다음과 같이 설명될 수 있다. 이전 연구들을 보면 나이가 들어감에 따라 혈청 칼슘은 감소하게 되며(Sokoll and Dawson-Hughes, 1989), 이는 이번 연구에서도 확인되었다. 아직 이에 대한 원인은 명확하지 않으나, 노화에 따른 체내 비타민 D 농도의 감소 등 호르몬의 변화와, 위산 분비 저하 등 장내 칼슘 흡수 기능의 저하 등을 고려해 볼 수 있다. 이러한 혈청 칼슘의 지속적인 감소는 체내 칼슘 풀들의 만성적인 변화를 가져오는데, 일 단 부갑상선 호르몬의 분비를 자극하여 혈중 부갑상선 호르몬의 농도가 높아지 고 이는 만성적으로 파골세포(osteoclast)를 자극하여 뼈에서의 칼슘 분비를 증가 시키게 되어 골밀도를 낮추는 요인이 된다(Guo et al., 1996). 이렇게 뼈에서 분비된 칼슘은 혈청 칼슘의 수치를 일시적으로 올리게 되고, 이렇게 증가된 혈청 칼슘은 골아세포(osteoblast)에 의해 뼈에 다시 침착 되기 전에 더 빠른 속도로 세포 내로 들어가게 된다. 따라서, 혈청 칼슘의 수치는 다시 떨어지지만, 세포 내 칼슘은 평 소보다 증가되게 되며, 특히 모발의 경우 한번 세포 내로 들어가서 모발로 보내 진 칼슘이 다시 빠져 나오지 못하기 때문에 이렇게 증가된 상태를 유지하게 된 다. 따라서 골밀도와 모발 칼슘은 음의 상관관계를 나타내며, 이미 정상화된 혈 청 칼슘은 유의미한 관계를 나타내지 않을 수 있다. (하지만 본 연구에서 혈청 칼 슘 역시 골밀도와는 유의미한 양의 상관관계가 나타남을 확인할 수 있었다.) 이- 21 - 는 우리 몸에 존재하는 칼슘 대사가 노화가 될수록 점차 불균형이 발생함을 알 려주며, 골밀도 검사와 더불어 모발 미네랄 검사를 통한 모발 칼슘의 측정이 이 를 예측할 수 있는 좋은 검사가 될 수 있음을 시사한다. 또한 그 동안 주로 연구 가 진행된 고칼슘혈증이나 저칼슘혈증과 같은 체내 칼슘 풀의 급성기 변화가 아 닌, 만성기 변화에 대한 연구가 더 필요할 것으로 생각된다. 한편, 혈관벽의 석회화는 동맥 경화의 합병증으로 잘 알려져 있으며, 동 맥 경화의 정도와 강한 연관성이 있음이 밝혀져 있다. 혈관벽 석회화의 기전에 대해 조사한 이전 연구들에서는(Davies and Hruska, 2001; Sage et al., 2010), 석회화된 혈관벽을 미세하게 잘라 분석해보면, 일부에서 골수 등 뼈의 구조가 보이게 되는 데, 이를 설명하는 기전으로, 골외 연골속뼈발생(extraskeletal endochondral ossification)을 제시하고 있다. 다양한 원인에 의해 동맥 경화가 발생하면 동맥 경 화반(atherosclerotic plaque)에 모인 염증 세포들에 의해 염증성 사이토카인(cytokine) 이 분비되며, 이는 혈관중간막(tunica media)에 존재하는 민무늬 근육 세포(smooth muscle cell)들을 동맥 경화반으로 끌어들인 후 연골세포(chondrocyte)로 분화시켜, 결국 이 세포들을 중심으로 연골속뼈발생이 일어나게 된다고 제시하고 있다. 즉, 염증 후 변화(post-inflammatory change)의 가능성이 높음을 설명하는 것으로, 앞서 이야기한 모발 칼슘과 골밀도를 조절하는 것과는 기전이 다르다. 따라서, 위 두 종류의 칼슘 풀과 유의미한 상관관계가 나오지 않은 이유를 생각해 볼 수 있다. 물론 많은 연구들에서 골밀도와 관상동맥 칼슘 점수 간에 유의미한 상관 관계가 있다(Choi et al., 2009; Hyder et al., 2009; Jensky et al., 2011; Lee et al., 2011)는 보고가 있었으나, 두 상태의 공동 위험 요소들을 보정하고 나면 의미 있는 상관관계가 없다는 보고들(Bakhireva et al., 2005; Wang et al., 2010; Kim et al., 2011)도 있어 본 연 구와 일치되는 결과를 보여주었다.
하지만 여성의 경우에는 관상동맥 칼슘 점수가 모발 칼슘 및 골밀도와 음의 상관관계를 보였는데, 이는 칼슘 풀들의 관계에 있어서 여성 호르몬의 역할 이 클 수 있음을 보여주는 것이라고 할 수 있겠다. 특히 이전 연구들에서도 폐경 후 여성의 경우에만 관상동맥 칼슘 점수와 골밀도가 음의 상관관계를 보이고 폐
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경 전 여성 및 남성에 있어서는 유의미한 상관관계를 보이지 않은 경우가 많아 (Bakhireva et al., 2005; Jensky et al., 2011), 여성 호르몬이 낮아지는 경우에 뼈에서의 칼슘 배출 및 혈관이나 세포 내로의 칼슘 이동이 활발해 질 수 있음을 생각해 볼 수 있다. 한편 여성의 경우 모발 칼슘과 관상동맥 칼슘 점수 역시 음의 상관관계 를 보였는데, 이에 대한 보고는 본 연구가 처음이다. 폐경기 여성에 있어서 뼈에 서 배출되는 칼슘량이 증가하고, 이렇게 증가된 칼슘은 경쟁적으로 세포 및 혈관 벽에 침착 되어 두 칼슘 풀 사이에 음의 상관관계가 만들어졌을 것으로 사료된 다. 본 연구에서 식이 칼슘은 다른 주요 변수들과 유의미한 상관관계가 없었 는데, 그 이유로는 우선 이번 연구에서 식이 칼슘에 대한 조사가 1일 회상법 만 을 이용해서 2일이나 3일 회상법을 이용한 기존 연구들보다 칼슘 섭취량이 정확 하게 측정되지 않았을 가능성이 있다. 또한, 이전 연구들에서도 칼슘 섭취량이 성인의 골밀도나 모발 칼슘과 관계가 있는지에 대해서는 아직 논란이 많은데 (Hong et al., 2009; Wang et al., 2010; Jeruszka-Bielak and Brzozowska, 2011), 이는 칼슘 이 소화관으로 들어가는 양보다 실제 흡수가 얼마나 되는지가 더 중요한 요소일 수 있음을 시사하며, 이에 영향을 미치는 다양한 요소들, 즉 칼슘을 먹을 때 같 이 섭취한 영양소나, 위산 분비능 및 장내 세균총 등 장의 상태, 그리고 비타민 D와 부갑상선호르몬 같은 호르몬의 균형 등이 고려되어야 할 것으로 생각된다. 본 연구에서 칼슘의 배출에 대한 직접적인 수치들, 즉 소변 내 칼슘 및 크레아티닌에 대한 자료는 얻지 못하였다. 대신 신장의 전체적인 기능을 대변하 는 혈청 크레아티닌 수치를 통해 이를 대신하였는데, 이는 관상동맥 칼슘 점수, 혈청 칼슘, 골밀도와 유의미한 양의 상관관계가 있었다. 즉 신장의 기능이 감소 되어 체내에서 칼슘의 배출이 줄어들수록 혈청의 칼슘이 증가하고 이것이 뼈에 저장되어 골밀도가 증가되는 것으로 생각된다. 또한 이전 연구에서도 신장의 기 능이 감소되면 염증성 사이토카인과 산화 스트레스가 증가되어 동맥 경화가 진 행되는 것이 알려져 있으며(Stenvinkel et al., 1999), 이는 이번 연구에서 관상동맥
- 23 - 칼슘 점수와 혈청 크레아티닌이 양의 상관관계가 나타난 것과 일치되는 결과이 다. 본 연구의 한계점은, 첫째로 후향적 관찰 연구로 변수들 간의 상관관계 는 확인할 수 있으나 인과관계는 확인할 수 없다는 점이며, 둘째로 비타민 D, 부 갑상선호르몬, 성호르몬 등 칼슘 대사와 연관된 호르몬들을 측정하지 못한 점, 셋째로 대부분의 제외 기준을 설문지 결과로 확인하였다는 점 등을 들 수 있다. 본 연구의 강점은, 사람에서 모발 칼슘과 관상동맥 칼슘 점수, 골밀도 라 는 세가지 주요 칼슘 풀의 관계를 확인한 첫 연구라는 점이며, 이외에서 혈청 칼 슘, 식이 칼슘, 혈청 크레아티닌 등 칼슘 대사와 연관된 다양한 수치들의 관계를 확인했다는 점을 들 수 있다. 특히 여성에서 관상동맥 칼슘 점수와 모발 칼슘 사 이에 음의 상관관계가 있음을 보여준 첫 연구였다. 또한, 골밀도를 이중 에너지 방사선 골밀도 측정기(DEXA)로 요추와 대퇴부에서 측정하고, 관상동맥 칼슘 점 수를 관상동맥 컴퓨터 단층 촬영을 통해 측정 및 계산하였다는 것이 있다.
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V. 결론
몸의 다양한 칼슘 풀 중 모발 칼슘과 골밀도는 음의 상관관계가 있었으 나, 관상동맥 칼슘 점수는 모발 칼슘 및 골밀도와 유의미한 상관관계가 없었다. 여성의 경우 관상동맥 칼슘 점수는 모발 칼슘 및 골밀도와 유의미한 음의 상관 관계가 있었다. 모발 미네랄 검사를 통한 모발 칼슘의 측정은 몸의 칼슘 대사를 확인하는 유용한 지표가 될 수 있을 것으로 생각되며, 앞으로 인체의 칼슘 대사 와 관련된 다양한 요소들, 즉 호르몬, 골대사 지표, 소변 내 칼슘 및 크레아티닌 과 같은 것들을 고려한 대규모 임상 연구가 필요할 것으로 생각된다. 이를 통해, 골다공증과 동맥 경화 같은 만성 질환의 예방과 치료에 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.- 25 -
참고문헌
1. Agatston AS, Janowitz WR, Hildner FJ, Zusmer NR, Viamonte M, Jr., Detrano R: Quantification of coronary artery calcium using ultrafast computed tomography.
Journal of the American College of Cardiology 15: 827-832, 1990
2. Bakhireva LN, Barrett-Connor EL, Laughlin GA, Kritz-Silverstein D: Differences in association of bone mineral density with coronary artery calcification in men and women: the Rancho Bernardo Study. Menopause 12: 691-698, 2005
3. Carr JJ, Nelson JC, Wong ND, McNitt-Gray M, Arad Y, Jacobs DR, Jr., Sidney S, Bild DE, Williams OD, Detrano RC: Calcified coronary artery plaque measurement with cardiac CT in population-based studies: standardized protocol of Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) and Coronary Artery Risk Development in Young Adults (CARDIA) study. Radiology 234: 35-43, 2005
4. Choi SH, An JH, Lim S, Koo BK, Park SE, Chang HJ, Choi SI, Park YJ, Park KS, Jang HC, Shin CS: Lower bone mineral density is associated with higher coronary calcification and coronary plaque burdens by multidetector row coronary computed tomography in pre- and postmenopausal women. Clinical endocrinology 71: 644-651, 2009
5. Davies MR, Hruska KA: Pathophysiological mechanisms of vascular calcification in end-stage renal disease. Kidney international 60: 472-479, 2001
6. Detrano RC, Anderson M, Nelson J, Wong ND, Carr JJ, McNitt-Gray M, Bild DE: Coronary calcium measurements: effect of CT scanner type and calcium measure on rescan reproducibility--MESA study. Radiology 236: 477-484, 2005
7. Ellis KJ, Yasumura S, Cohn SH: Hair cadmium content: is it a biological indicator of the body burden of cadmium for the occupationally exposed worker? American
journal of industrial medicine 2: 323-330, 1981
8. Greenland P, Bonow RO, Brundage BH, Budoff MJ, Eisenberg MJ, Grundy SM, Lauer MS, Post WS, Raggi P, Redberg RF, Rodgers GP, Shaw LJ, Taylor AJ, Weintraub WS: ACCF/AHA 2007 clinical expert consensus document on coronary
- 26 -
artery calcium scoring by computed tomography in global cardiovascular risk assessment and in evaluation of patients with chest pain: a report of the American College of Cardiology Foundation Clinical Expert Consensus Task Force (ACCF/AHA Writing Committee to Update the 2000 Expert Consensus Document on Electron Beam Computed Tomography) developed in collaboration with the Society of Atherosclerosis Imaging and Prevention and the Society of Cardiovascular Computed Tomography. Journal of the American College of
Cardiology 49: 378-402, 2007
9. Guo CY, Thomas WE, al-Dehaimi AW, Assiri AM, Eastell R: Longitudinal changes in bone mineral density and bone turnover in postmenopausal women with primary hyperparathyroidism. The Journal of clinical endocrinology and metabolism 81: 3487-3491, 1996
10. Hak AE, Pols HA, van Hemert AM, Hofman A, Witteman JC: Progression of aortic calcification is associated with metacarpal bone loss during menopause: a population-based longitudinal study. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular
biology 20: 1926-1931, 2000
11. Hong SR, Lee SM, Lim NR, Chung HW, Ahn HS: Association between hair mineral and age, BMI and nutrient intakes among Korean female adults. Nutrition research
and practice 3: 212-219, 2009
12. Hyder JA, Allison MA, Wong N, Papa A, Lang TF, Sirlin C, Gapstur SM, Ouyang P, Carr JJ, Criqui MH: Association of coronary artery and aortic calcium with lumbar bone density: the MESA Abdominal Aortic Calcium Study. American journal of
epidemiology 169: 186-194, 2009
13. Jensky NE, Hyder JA, Allison MA, Wong N, Aboyans V, Blumenthal RS, Schreiner P, Carr JJ, Wassel CL, Ix JH, Criqui MH: The association of bone density and calcified atherosclerosis is stronger in women without dyslipidemia: The multi-ethnic study of atherosclerosis. Journal of bone and mineral research : the official
journal of the American Society for Bone and Mineral Research 26: 2702-2709,
2011
14. Jeruszka-Bielak M, Brzozowska A: Relationship Between Nutritional Habits and Hair Calcium Levels in Young Women. Biological trace element research, 2011
- 27 -
15. Jorgensen L, Joakimsen O, Rosvold Berntsen GK, Heuch I, Jacobsen BK: Low bone mineral density is related to echogenic carotid artery plaques: a population-based study. American journal of epidemiology 160: 549-556, 2004
16. Kim KI, Suh JW, Choi SY, Chang HJ, Choi DJ, Kim CH, Oh BH: Is reduced bone mineral density independently associated with coronary artery calcification in subjects older than 50 years? Journal of bone and mineral metabolism 29: 369-376, 2011
17. Klevay LM, Bistrian BR, Fleming CR, Neumann CG: Hair analysis in clinical and experimental medicine. The American journal of clinical nutrition 46: 233-236, 1987 18. Lakatta EG, Levy D: Arterial and cardiac aging: major shareholders in cardiovascular disease enterprises: Part I: aging arteries: a "set up" for vascular disease. Circulation 107: 139-146, 2003
19. Lee HT, Shin J, Lim YH, Kim BK, Kim YT, Lee JU, Hong S, Song SY, Cho SH: The relationship between coronary artery calcification and bone mineral density in patients according to their metabolic syndrome status. Korean circulation journal 41: 76-82, 2011
20. Marshall D, Johnell O, Wedel H: Meta-analysis of how well measures of bone mineral density predict occurrence of osteoporotic fractures. BMJ 312: 1254-1259, 1996
21. Oei HH, Vliegenthart R, Hak AE, Iglesias del Sol A, Hofman A, Oudkerk M, Witteman JC: The association between coronary calcification assessed by electron beam computed tomography and measures of extracoronary atherosclerosis: the Rotterdam Coronary Calcification Study. Journal of the American College of
Cardiology 39: 1745-1751, 2002
22. Pletcher MJ, Tice JA, Pignone M, Browner WS: Using the coronary artery calcium score to predict coronary heart disease events: a systematic review and meta-analysis.
Archives of internal medicine 164: 1285-1292, 2004
23. Prabhakaran S, Singh R, Zhou X, Ramas R, Sacco RL, Rundek T: Presence of calcified carotid plaque predicts vascular events: the Northern Manhattan Study.
Atherosclerosis 195: e197-201, 2007
- 28 - Nature reviews. Cardiology 7: 528-536, 2010
25. Sokoll LJ, Dawson-Hughes B: Effect of menopause and aging on serum total and ionized calcium and protein concentrations. Calcified tissue international 44: 181-185, 1989
26. Stenvinkel P, Heimburger O, Paultre F, Diczfalusy U, Wang T, Berglund L, Jogestrand T: Strong association between malnutrition, inflammation, and atherosclerosis in chronic renal failure. Kidney international 55: 1899-1911, 1999 27. von der Recke P, Hansen MA, Hassager C: The association between low bone mass
at the menopause and cardiovascular mortality. The American journal of medicine 106: 273-278, 1999
28. Wang TK, Bolland MJ, van Pelt NC, Horne AM, Mason BH, Ames RW, Grey AB, Ruygrok PN, Gamble GD, Reid IR: Relationships between vascular calcification, calcium metabolism, bone density, and fractures. Journal of bone and mineral
research : the official journal of the American Society for Bone and Mineral Research 25: 2777-2785, 2010
29. Warming L, Hassager C, Christiansen C: Changes in bone mineral density with age in men and women: a longitudinal study. Osteoporosis international : a journal
established as result of cooperation between the European Foundation for Osteoporosis and the National Osteoporosis Foundation of the USA 13: 105-112,
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- ABSTRACT -
Low Bone Mineral Density is not related with High Coronary Artery
Calcium Score but with High Hair Calcium: The Relationship
among different Calcium Pools in Body
Sang-Hoon Lee
Department of Medical Sciences The Graduate School, Ajou University
(Supervised by Associate Professor Bom-Taeck Kim)
Background: With aging, calcium efflux from bone increased as age-related bone loss
reduces bone mineral density and age-related calcium adoption in arterial wall progressively stiffens blood vessels, insinuating calcium exchange among different calcium pools in body however these relationships have not been elucidated yet. We investigated calcium transport among different calcium pools in body, by pursuing associations among calcium intake and excretion, serum, hair, bone and blood vessels.
Methods: Current study was a retrospective observational study. We examined 228 adults
who visited Ajou University Hospital Health Promotion Center, Korea for regular health check-up. We measured Agatston coronary artery calcium score(CACS) by coronary multidetector computed tomography, bone mineral density(BMD) by dual energy X-ray absorptiometry, and hair calcium concentration by TEI (Trace Elements Inc.) at USA.
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Results: The mean age of study subjects was 50 ± 7 years (32-75 years), and male subjects
composed 72.5%. The mean value of CACS was 12.3 ± 63.97. Among the subjects, 153 subjects (84.1%) showed no coronary artery calcium deposits. In correlation analysis, BMD was not related with CACS, but negatively related with hair calcium level in total femur BMD (r = -0.146, P = 0.049). In addition to, BMDs was significantly correlated with serum creatinine (r = 0.258, P < 0.001 with L1-4 and r = 0.312, P < 0.001 with femur total). CACS also positively correlated with serum creatinine (r = 0.161, P = 0.030), but not associated with hair calcium level. Dietary calcium intake had no relationship with other variables. With aging, CACS was increased (r = 0.258, P < 0.001), but serum calcium level (r = -0.224, P = 0.002) and femoral BMDs (r = -0.283, P < 0.001 with neck, r = -0.176, P = 0.018 with total) were decreased.
Conclusions: In body calcium pools, BMD was not related with CACS, but has negative
correlation with hair calcium level. To research relationship between osteoporosis and cardiovascular risk with aging, dynamics of different body pools should be taken into account.
Key words: Body calcium pools, Calcium metabolism, Coronary artery calcium score, Bone
mineral density, Hair calcium, Serum calcium, Serum creatinine, Dietary calcium
