한국 성인의 비타민 D와 당뇨병의 관련성
황예린*
,**
‡· 곽정현*
‡· 김정훈* · 최윤형*
†*가천대학교 의과대학 예방의학과, **가천대학교 바이오나노대학 바이오나노학과
Vitamin D intake and Diabetes Mellitus in Korean Adults
Yerin Hwang*
,**
‡, Jung Hyun Kwak*
‡, Junghoon Kim*, and Yoon-Hyeong Choi*
†*Department of Preventive Medicine, Gachon University College of Medicine, Incheon, Republic of Korea
**Department of BioNano Technology, Gachon University College of BioNano Technology, Sungnam, Republic of Korea
ABSTRACT
Objectives: This study aimed to investigate the association between vitamin D deficiency and the risk of diabetes mellitus, and also examined whether their association is differed by sex and age.
Methods: We analyzed the data from 28,135 subjects ≥20 years old who were registered for the Korea National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES) 2008-2014. Vitamin D was measured using serum 25- hydroxyvitamin D (25(OH)D) concentrations.
Results: After adjusting for potential confounders (age, sex, education, income, total energy intake, smoking, physical activity, body mass index, and waist circumference), lower vitamin D was dose-dependently associated with a higher risk of diabetes mellitus (p-trend=0.004). When compared with the sufficient group (25(OH)D ≥30 ng/mL), the severe deficient group (25(OH)D <10 ng/mL) had 1.46 (95% CI 1.11-1.94) odds ratio for the risk of diabetes mellitus. This association was markedly strong in men and adults aged ≥40, whereas no significant association was observed in women and adults aged <40.
Conclusions: We found that vitamin D deficiency may be associated with an increased risk for diabetes mellitus in Korean adults. Our findings suggest that intake of higher vitamin D may help reduce the risk of diabetes mellitus.
Keywords: Diabetes mellitus, Korean adults, KNHANES, Vitamin D
I. 서 론
당뇨병은 크게 췌장에서 인슐린이 분비되지 않아 발생되는 제1형 당뇨병과 인슐린 저항성의 증가로 인해 발생되는 제2형 당뇨병으로 구분된다. 당뇨병 은 세계적으로 유병 인구가 증가하고 있는 질환이며,
2013 년에서 2035년까지 제2형 당뇨병 환자 수는 3 억 8180만 명에서 5억 9200만 명까지 증가할 것으 로 예상되고 있다.
1)2016 년 우리나라 국민건강영양 조사 자료에 따르면, 한국인에서 당뇨병 유병률(만 30 세 이상, 표준화)은 남자 12.9%, 여자 9.6%로 보 고되었고 연령이 높아질수록 유병률 또한 급격히 증
‡
공동 제 1 저자
†
Corresponding author: Department of Preventive Medicine, Gachon University College of Medicine, 155 Gaetbeol- ro, Yeonsu-gu, Incheon, Republic of Korea 21999, Tel: +82-32-899-6586, Fax: +82-32-468-2154, E-mail:
[email protected]
Received: 01 April 2018, Revised: 11 April 2018, Accepted: 20 April 2018
원 저 Original articles가하고 있다.
2)당뇨병은 여러 합병증을 유발하며, 특 히 심혈관계질환, 동맥경화, 심근경색 등의 유병률을 증가시키는 것으로 알려져 있어 그 관리와 예방이 중요하다.
3-6)비타민 D는 뼈의 성장과 무기질 항상성을 담당하 는 중요한 호르몬이다.
7)비타민 D는 식물과 무척추 동물에서 합성되는 비타민 D
2(ergocalciferol) 와 척 추동물에서 합성되는 비타민 D
3(cholecalciferol) 로 분류되며, 비타민 D
2는 주로 강화식품이나 식물성 식품섭취를 통해, 비타민 D
3는 주로 햇빛 노출과 동 물성 식품섭취를 통해 얻게 된다.
8,9)비타민 D의 결핍은 전 세계적으로 발생하는 공중 보건 문제로서, 야외 활동 시간이 적거나 자외선 차 단제를 사용하는 등의 햇빛 노출이 적은 경우에 나
타난다.
10-12)한국인에 있어서는 활동량이 적거나 스
트레스를 받는 경우 비타민 D 결핍 위험이 높은 것 으로 보고되었다.
13,14)임 등의 연구에 따르면 우리나 라에서 골다공증을 동반한 폐경 이후 여성의 57%는 비타민 D 농도가 12 ng/mL 미만임을 보고하였고,
15)이러한 비타민 D의 결핍은 골다공증이나 암, 고혈 압, 류마티스 관절염 등과 같은 여러 질병과 관련이 있는 것으로 보고되고 있다.
16,17)특히 당뇨병과 관련 하여 몇몇 관찰연구에서는 비타민 D 결핍 시 제2형 당뇨병 유병률이 높아지는 것을 보고하였고
18-21)이 는 비타민 D가 인슐린 분비 및 민감도, 체내 염증 상태에 영향을 미치기 때문으로 알려져 있다.
22)따라서, 본 연구에서는 비타민 D와 당뇨병의 관련 성에 대한 연구를 진행하였으며, 한국의 대표성 있 는 일반 성인을 대상으로 연구를 진행하기 위해 국 민건강영양조사(The Korea National Health and Nutrition Examination Survey, KNHANES) 2008- 2014 년 자료를 활용하였다. 또한, 비타민 D와 당뇨 병의 관련성에 대해 성별, 연령대별에 따른 차이를 확인하는 것을 연구의 목적으로 하였다.
II. 연구방법 1. 연구대상
본 연구는 국민건강영양조사 자료 중 비타민 D의 검사가 이루어진 2008-2014년도의 자료를 활용하여 분석하였다. 2008-2014년도의 20세 이상 성인 46,225 명 중에서, 공복시간이 8시간 미만이거나 당뇨병 데
이터의 결손 값을 가진 7,492명과 비타민 D 결손 값을 가진 6,157명을 연구 대상자에서 제외하였다.
그리고 허리둘레, 체질량지수, 신체활동, 질환 등의 보정변수 중 결손 값을 가지는 대상자 4,441명을 추 가로 제외하여 최종 28,135명을 연구대상자로 선정 하였다. 본 연구에 사용한 국민건강영양조사 자료는 질병관리본부 연구윤리심의위원회의 승인을 받아 실 시되었다(IRB NO: 2008-04EXP-01-C, 2009-01CON- 03-2C, 2010-02CON-21-C, 2011-02CON-06-C, 2012- 01EXP-01-2C, 2013-07CON-03-4C, 2013-12EXP- 03-5C).
2. 측정 항목 및 방법 2.1. 비타민 D 농도 측정
비타민 D 농도는 혈청 25-hydroxyvitamin D [25(OH)D]
를 방사면역측정법(radioimmunoassay)을 이용하여 분석하였고, 비타민 D의 혈중 농도에 따라 4가지로 분류하였다. 혈청 25(OH)D 농도가 10 ng/mL 미만 일 경우는 Severe deficiency 그룹, 10 ng/mL 이상 20 ng/mL 미만일 경우는 Deficiency 그룹으로 정의 하였다. 또한, 20 ng/mL 이상 30 ng/mL 미만일 경 우에는 Insufficiency 그룹, 30 ng/mL 이상일 경우에 는 Sufficiency 그룹으로 정의하였다.
23)2.2. 당뇨병 진단
당뇨병 유병여부는 공복 상태가 8시간 이상인 사 람을 대상으로 공복 혈당이 126 mg/dL 이상이거나, 의사의 진단을 받았거나, 인슐린 주사 또는 약물치 료를 받고 있는 사람을 당뇨병 환자로 정의하였다.
24)2.3. 인구통계학적 및 생활환경관련 특성
교육수준으로는 초졸 이하, 중졸, 고졸, 대졸 이상 의 4그룹으로 분류하였으며, 가구 소득수준은 가구 균등화 소득(=월평균 가구 총소득/ ) 의 사 분위수에 따라 하, 중하, 중상, 상으로 구분하였다.
흡연상태는 비흡연자, 과거 흡연자, 현재 흡연자 3 그룹으로 구분하였고, 한국인을 위한 신체활동 가이 드라인에 기초하여 신체활동은 주당 150분을 기준 으로 150분 미만은 Low 그룹, 150분 이상은 High 그룹으로 구분하였다.
25)하루 중 햇빛 노출시간은 5 시간 미만과 5시간 이상으로 구분하였다.
가구원수
2.4. 자료처리
본 연구는 IBM SPSS Statistics ver. 23.0을 이용 하여 복합표본설계 분석 모듈을 사용하여 자료를 처 리하였다. 비타민 D의 농도에 따른 대상자 특성을 비교하기 위해 연속형 변수는 선형회귀분석을 이용 하였고, 명목형 변수는 카이제곱검정을 이용하여 분 석하였다. 모든 변수에 가중치를 적용하였으며 연속 형 변수는 평균값과 표준오차로, 명목형 변수는 인 원수와 비율로 나타내었다. 비타민 D와 당뇨병과의 관련성을 파악하기 위해서 로지스틱 회귀분석을 이 용하였고, 보정변수로는 연령, 성별, 교육수준, 가구 소득수준, 총 에너지 섭취량, 흡연상태, 신체활동, 체 질량지수, 허리둘레 등을 통제하였다. 보정변수에 따 라 세 가지 모델로 구분하였으며, Model A는 연령, 성별, 교육수준, 가구 소득수준을 보정하였고, Model B 는 Model A에서 보정한 변수에 총 에너지 섭취량, 흡연상태, 신체활동을 추가로 보정하였다. Model C 는 Model B에서 보정한 변수에 체질량지수와 허 리둘레를 보정하여 분석하였다. 또한, 비타민 D와 당뇨병 유병률의 양-반응 관련성(dose-response relationship) 을 평가하기 위해 로지스틱 회귀모형을 이용한 트렌드 분석(trend analysis)을 실시하였다. 성 별과 연령에 따라 비타민 D와 당뇨병과의 관련성이 어떤 차이를 나타내는지를 보기 위해 층화 분석을 실 시하였으며, 통계 분석시 유의 수준은 모두 0.05로 설정하였다.
III. 결 과
연구 대상자의 특성을 나타낸 결과는 Table 1과 같다. 전체 연구 대상자 28,135명의 평균 연령는 44.50±0.16 세이었고, 남녀 비율은 남성이 50.9%, 여 성이 49.1%로 비슷한 분포를 보였다. 혈액 지표 중 공복 혈당 수치의 평균은 96.64±0.17 mg/dL였으며 전체 대상자 중 당뇨병의 비율은 8.2%를 차지하였 다. 체질량지수의 평균은 23.68±0.03 kg/m
2였고, 총 에 너지 섭취량은 2057.88±8.41 kcal/day로 나타났다.
비타민 D의 농도에 따른 대상자 특성은 Table 2 에 나타내었다. 비타민 D의 농도가 높아질수록 연 령, 허리둘레, 체질량지수, 총 에너지 섭취량, 공복 혈당이 유의하게 높아지는 경향을 보였다. 비타민 D 농도에 따라 성별과 교육수준, 소득수준, 흡연상태,
활동량, 당뇨병 유무 등의 분포에 유의적인 차이가 있었다.
Table 3 에서는 보정변수들을 통제하여 비타민 D의 농도에 따른 당뇨병 유병률을 나타내었다. Model A 에서는 연령, 성별, 교육수준, 가구 소득수준을 보정 하였다. Model B에서는 생활환경과 관련된 변수(총 에너지 섭취량, 흡연상태, 신체활동)들을 추가적으로 보정하였고, Model C에서는 신체계측과 관련된 변 수(체질량지수, 허리둘레)를 추가로 보정하였다. 그 결과 비타민 D 농도를 Sufficiency 그룹과 비교하였 Table 1. Participants characteristics (N=28,135)
Characteristics Distribution
Age [years] 44.50±0.16
a)Waist circumference [cm] 80.95±0.10 Body mass index [kg/m
2] 23.68±0.03 Total energy intake [kcal/day] 2057.88±8.41 Fasting glucose [mg/dL] 96.64±0.17 Sex [n(%)]
Males 11517 (50.9)
b)Females 16618 (49.1)
Education level [n(%)]
≤Elementary 7319 (17.2)
Middle school 3159 (9.9)
High school 9450 (39.2)
≥College 8207 (33.8)
Household income [n(%)]
Low 5419 (14.5)
Low-middle 7150 (26.0)
High-middle 7743 (29.9)
High 7823 (29.6)
Smoking status [n(%)]
Never 17070 (53.5)
Former 3528 (13.9)
Current 7537 (32.5)
Physical activity [n(%)]
Low (<150 min/week) 17987 (61.8) High ( ≥150 min/week) 10148 (38.2) Diabetes [n(%)]
No 25273 (91.8)
Yes 2862 (8.2)
a)
Weighted mean±SE from survey mean (all such values).
b)
Weighted percentage from survey frequency (all such
values).
을 때, 비타민 D 농도가 낮아질수록 당뇨병 유병률 이 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다(p-trend
<0.05). Model A 에서는 Severe deficiency 그룹이 Sufficiency 그룹에 비해 당뇨병 유병률이 1.51배(95%
CI: 1.15-1.99) 높았고, Model B에서는 1.50배(95%
CI: 1.14-1.97), Model C 에서는 1.46배(95% CI: 1.11- 1.94) 높았다. 그러나 햇빛 노출 시간을 추가로 보정 하였을 때 이러한 통계적 유의성이 사라지는 것을
확인하였다(Data not shown).
Table 4 는 비타민 D와 당뇨병 유병과의 관련성을 성별과 연령에 따라 층화 분석한 결과이다. 모든 보 정변수를 통제하였을 때, 남성에서는 비타민 D 농 도가 감소할수록 당뇨병 유병률이 유의적으로 증가 하였고(p-trend=0.012), Sufficiency 그룹과 비교하였 을 때 Severe deficiency 그룹에서 당뇨병 유병률이 1.73 배(95% CI: 1.12-2.69) 유의적으로 증가하였다.
Table 2. Participants characteristics by the vitamin D status
Characteristics Severe deficiency Deficiency Insufficiency Sufficiency
p-value
a)<10.0 ng/mL 10.0-19.9 ng/mL 20.0-29.9 ng/mL ≥30.0 ng/mL
Age [years] 40.81±0.43
b)42.94±0.18 48.14±0.29 51.61±0.55 <.001
Waist circumference [cm] 78.36±0.28 80.68±0.12 82.28±0.16 82.00±0.30 <.001 Body mass index [kg/m
2] 23.11±0.10 23.69±0.04 23.88±0.05 23.44±0.10 <.001 Total energy intake [kcal/day] 1867.80±22.84 2043.17±10.32 2139.50±14.94 2146.40±33.33 <.001 Fasting glucose [mg/dL] 95.57±0.66 96.22±0.21 97.76±0.29 98.06±0.56 <.001 Sex [n(%)]
Males 569 (36.3)
c)6185 (47.9) 3896 (60.7) 867 (63.5)
<.001
Females 1624 (63.7) 10509 (52.1) 3778 (39.3) 707 (36.5)
Education level [n(%)]
≤Elementary 462 (13.6) 3748 (14.7) 2463 (22.1) 646 (29.4)
<.001
Middle school 201 (7.6) 1681 (8.7) 1018 (12.1) 259 (16.6)
High school 819 (43.3) 5901 (40.5) 2330 (36.5) 400 (30.5)
≥College 711 (35.5) 5364 (36.2) 1863 (29.3) 269 (23.5)
Household income [n(%)]
Low 382 (15.0) 2846 (13.2) 1754 (16.5) 437 (19.3)
<.001
Low-middle 602 (27.9) 4215 (25.9) 1925 (25.4) 408 (27.1)
High-middle 633 (30.4) 4757 (30.6) 1977 (28.5) 376 (27.8)
High 576 (26.8) 4876 (30.3) 2018 (29.6) 353 (25.9)
Smoking status [n(%)]
Never 1529 (61.7) 10596 (55.9) 4157 (47.0) 788 (44.1)
<.001
Former 184 (9.2) 2012 (13.4) 1159 (17.2) 173 (12.1)
Current 480 (29.0) 4086 (30.8) 2358 (35.9) 613 (43.8)
Physical activity [n(%)]
Low (<150 min/week) 1597 (70.3) 10929 (63.3) 4602 (57.3) 859 (52.1)
<.001 High ( ≥150 min/week) 596 (29.7) 5765 (36.7) 3072 (42.7) 715 (47.9)
Diabetes [n(%)]
No 1962 (92.0) 15122 (92.5) 6811 (90.6) 1378 (89.5)
<.001
Yes 231 (8.0) 1572 (7.5) 863 (9.4) 196 (10.5)
a)
P-values were calculated using chi-square tests for categorical variables and trend test based on linear regression for continuous variables according to survey procedures.
b)
Weighted mean±SE from survey mean (all such values).
c)