The Relationships between Metabolic Syndrome with White Blood Cell Count, Ferritin, and Liver Function Test in Korean Children and Adolescents: The Fifth Korean National Health and Nutrition Examination Survey, 2010–2012

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서 론

대사증후군은 만성적인 대사 장애로 인해 공복혈당장애, 고혈압, 이상지질혈증, 복부비만 등의 여러 가지 질환이 한 개인에게서 한꺼 번에 나타나게 되는 질환으로,¹⁾ 전 세계적으로 소아청소년의 비만과 함께 그 관심이 높아지고 있으며²⁾ 우리나라에서도 서구화된 식습 관, 신체활동량 저하 등 생활습관의 변화로 비만과 대사증후군이

우려되고 있다. 소아청소년의 시기에 시작된 대사이상은 성인기까지 이행되어 심혈관 질환 및 제2형 당뇨병의 발생을 증가시킨다고^3,4) 알 려져 있으며, 따라서 대사장애의 위험이 있는 소아청소년들을 조기 에 발견하고 예방 및 관리하는 것은 매우 중요한 점이라 할 수 있을 것이다. 또한 이 시기는 성별과 연령에 따른 생리적 변화가 크게 나타 나 대사증후군 진단 기준을 정립하기가 쉽지 않고 현재까지 일치된 진단 기준 없이 연구자마다 다른 진단 기준을 이용하고 있는 실정이

Original Article

소아청소년 대사증후군에서 백혈구, 페리틴, 간기능의 관련성:

2010-2012년 제5기 국민건강영양조사

홍선진, 김민정*, 김석중, 권송희, 이제한, 심은성

국립중앙의료원 가정의학과

The Relationships between Metabolic Syndrome with White Blood Cell Count, Ferritin, and Liver Function Test in Korean Children and Adolescents: The Fifth Korean National Health and Nutrition Examination Survey, 2010–2012

Sun-Jin Hong, Min-Jeong Kim*, Seok-Joong Kim, Song-Hui Kwon, Je-Han Lee, Eun-Sung Sim

Department of Family Medicine, National Medical Center, Seoul, Korea

Background: The aim of this study was to evaluate the relationship between metabolic syndrome (MetS) and white blood cell (WBC) count, serum ferritin levels, and liver function test results in children and adolescents.

Methods: The data of 2,535 individuals (1,339 men and 1,196 women) aged 10–19 years from the fifth Korea National Health and Nutritional Examination Survey (KNHANES, 2010–2012) were used. We analyzed the relationship between MetS and obesity, physical activity, WBC count, ferritin level, serum gamma-glutamyltranspeptidase (GGT) level, alanine aminotransferase (ALT) level, and aspartate aminotransferase (AST) level, using modified National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel (NCEP-ATP) III criteria. We used complex sampling; descriptive, multiple, and logistic regression analyses; and analysis of covariance for analyzing the data.

Results: The prevalence of MetS was 4.16% among men and 2.82% among women, based on the modified NCEP-ATP III criteria. When the model included WBC count and ferritin, AST, ALT, and GGT levels as independent variables, MetS was positively associated with GGT and ALT levels in men and with WBC count and GGT, AST, and ALT levels in women. In the multiple logistic regression analyses, MetS increased the odds ratio of AST and ferritin levels in men and AST level in women.

Conclusion: This study suggests that higher AST and ferritin levels in men and higher AST level in women are indicators of MetS.

Keywords: Child; Adolescents; Metabolic Syndrome; Liver Function Tests; Leukocytes; Ferritin

https://doi.org/10.21215/kjfp.2017.7.3.372

eISSN 2233-9116

Korean J Fam Pract. 2017;7(3):372-376

KJFP

Korean Journal of Family Practice

Received March 17, 2016 Revised September 27, 2016 Accepted October 2, 2016

Corresponding author Min-Jeong Kim Tel: +82-2-2260-4717, Fax: +82-2-2262-4739 E-mail: [email protected]

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons At- tribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted noncommercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

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홍선진 외. 소아청소년 대사증후군과 백혈구, 페리틴, 간기능의 연관성 Korean Journal of Family Practice

KJFP

Original Article

Korean Journal of Family Practice 다. 그 중 Cook 등⁵⁾에 의해 성인 기준을 소아청소년의 기준으로 바꾼

Modified National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III (NCEP-ATP III)^6,7)와 2007년 International Diabetes Federation (IDF)에서 발표한 연령별 기준이 주로 사용되고 있다. 본 연구에서는 그 중에서 좀 더 많은 선행 연구가 되었던 Modified NCEP-ATP III를 이용하여 대사증후군의 성별에 따른 유병률을 보고자 하였다.

대사증후군 발병기전은 인슐린 저항성,⁸⁾ 만성 염증상태와 이로 인한 산화적 스트레스 등이 거론되고 있으며⁹⁾ 이러한 기전들을 내 세우는 근거로는 이전 연구들에서 염증상태를 반영하는 백혈구 수 와 대사증후군의 관련성을 발표했고,^9,10) 산화적인 스트레스에는 간 효소 수치와 혈청 페리틴의 대사증후군과의 관련성이 보고된 바^11-13) 있다. 그러나 성인 대사증후군의 시초가 되는 소아청소년기 대사증 후군에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 2010년 부터 2012년까지 제5기 국민건강영양조사 자료를 이용하여 소아청 소년기 대사증후군을 높이는 관련 인자로서 혈중 백혈구 수, 페리 틴, 간효소 중 alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), gamma-glutamyltranspeptidase (GGT)와 대사증후군의 관 련성에 대하여 연구하였다.

방 법

1. 연구대상

본 연구는 질병관리본부에서 시행한 국민건강영양조사 제5기 (2010–2012년) 원시자료를 바탕으로 시행하였다. 국민건강영양조사 는 매년 192개 표본조사구를 추출하여 시행하였으며, 검진에 참여 한 조사대상 중 만 10세에서 19세 총 3,119명 중에서 무응답 584명을 제외한 2,535명으로 남자 1,339명과 여자 1,196명을 본 연구의 대상으 로 포함하였다. 신체활동량은 12세 이상에서 시행되었고, GGT는 2012년 조사에서 제외되어 2010, 2011년 자료로만 시행하였다.

2. 조사방법

이 연구에서는 제5기 국민건강영양조사의 건강검진과 건강의식 행태조사 설문지를 이용하였다. 본 연구의 변수들은 혈액 검사에서 혈중 백혈구 수, 혈청 페리틴, 간효소 수치로 하였는데, 혈중 백혈구 수는 12세까지는 4.5–13.3×10³/μL, 13세 이상은 5–10×10³/μL, 혈청 페 리틴은 15세까지는 7–140 μ/L, 16세 이상의 남자 15–200 μ/L, 여자 12–

150 μ/L로, 간효소 수치는 7세 이상 동일하게 AST와 ALT 모두 15–45 U/L를 정상범위로¹⁴⁾ 참고했다.

신체활동량은 1주일 동안 시행한 신체활동의 강도와 시간을 In- ternational Physical Activity Questionnaire 신체활동량 계산법을 이용

하여 주단위로¹⁵⁾ 반영하였다.

대사증후군의 진단은 미국 콜레스테롤 교육 프로그램(National Cholesterol Education Program)이 제시한 Modified NCEP-ATP III⁷⁾으 로 허리둘레 90백분위수 이상, 중성지방 110 mg/dL 이상, high density lipoprotein 콜레스테롤 40 mg/dL 이하, 혈압 90백분위수 이상, 공복혈 당 110 mg/dL 이상 5가지 지표 중 3가지 이상 만족할 경우 대사증후 군으로 정의하였다.

검진 조사에서 신체 계측을 통해 수집한 자료 중 키, 체중, 허리둘 레, 체질량지수(body mass index, BMI)를 사용하였으며 BMI는 체중 (kg)/신장(m²)으로 정의하였다. 소아 청소년은 연령에 따라 BMI에 변 동이 있으므로 우리나라는 2007년 한국 소아청소년 성장도표를 기 준으로¹⁶⁾ 하였다. 허리둘레는 대상자의 마지막 늑골 하단과 장골능 선 상단을 촉지하여 두 위치의 중간에서 숨을 내쉰 뒤 줄자로 측정 하였고, 혈압은 대상자가 등을 편안히 기대앉은 후 매뉴얼의 방법대 로 3번 측정한 것 중 2회와 3회 측정의 평균치를 사용했다. 혈중 고밀 도단백 콜레스테롤, 중성지방, 공복혈당은 Hitachi Automatic Analyz- er 7600 (Hitachi, Tokyo, Japan)으로 효소검사방법, 혈중 백혈구 수는 XE-2100D (Sysmex, Kobe, Japan)로 laser flow cytometry 검사방법, AST 와 ALT는 Hitachi Automatic Analyzer 7600 (Hitachi)의 UN method 검 사로, GGT는 Hitachi Automatic Analyzer 7600 (Hitachi) 효소검사방 법으로, 페리틴은 1470 WIZARD gamma-Counter (PerkinElmer, Turku, Finland)의 항체표지방법으로 시행하였다.

3. 통계분석

자료의 통계처리 및 분석을 위해 SAS프로그램(ver. 9.2; SAS Insti- tute, Cary, NC, USA)을 사용하였다. 성별에 따라 기술적/빈도분석, 공 변량분석, 로지스틱 회귀분석을 시행하였다. 종속변수인 대사증후 군에 따른 독립변수를 백혈구, ferritin, 간기능으로 하여 평균값±표 준오차로 나타냈으며 복합표본추출 기술적/빈도분석, 공변량분석, 로지스틱 회귀분석을 통해 종속변수의 소아청소년 남녀 집단간의 차이가 존재하는지 분석하였다. 모든 통계 분석에서 유의성 수준은 P <0.05로 정의하였다.

결 과

1. 남녀 소아청소년 대사증후군의 유병률

만 10세에서 19세까지 소아청소년 총 3,119명 중 무응답 584명을 제 외한 2,535명 중에서 대사증후군 81명인 3.53%로, 남자 1,339명 중에서 49명인 4.16%, 여자 1,196명 중에서 32명인 2.82%로 나타났다(Table 1).

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Sun-Jin Hong, et al. Relationships of Metabolic Syndrome in Korean Children and Adolescents

KJFP

2. 성별에 따른 대상자의 대사증후군 구성요소 및 백혈구 수, 페리틴, 간기능, 비만도, 신체활동량의 비교

성별에 따른 소아청소년 남녀 대사증후군 환자에서 대사증후군 관련 항목 및 백혈구 수, 페리틴, 간기능, 비만도와 신체활동량의 분

포를 알기 위해 복합표본 기술적/빈도분석을 시행했다. 공복혈당과 백혈구 수에서는 남녀 두 군간에 차이를 보이지 않았고, 그 외 나머 지 변수들에서의 분율은 남자에서 더 높았다(Table 2).

3. 성별의 대사증후군 유무에 따른 백혈구 수, 페리틴, 간기능의 관계

공변량분석을 통하여 성별과 대사증후군 유무에 따라 나이와 지 역별 특성을 보정한 후에 벽혈구 수, 페리틴 농도, 간기능, 비만도, 신 체활동량을 비교한 결과를 Table 3에 정리하였다. 남자에서 GGT, ALT가 여자에서는 백혈구 수, GGT, AST, ALT가 통계적으로 유의한 관련성을 보였다. 그러나 공변량분석에 따른 페리틴은 남녀 모두 통 계적 유의성이 나타나지는 않았다.

Table 2. General characteristics of study subjects by sex

Variable Number Men Number Women

Metabolic syndrome component

Waist circumference^* (cm) 1,339 164 (11.45±0.98) 1,196 124 (11.60±1.22)

Blood pressure^* (mmHg) 1,339 237 (18.42±1.37) 1,196 200 (17.75±1.44)

Fasting blood glucose^† (mg/dL) 1,339 7 (0.47±0.22) 1,196 6 (0.56±0.29)

Triglyceride^† (mg/dL) 1,339 252 (20.65±1.42) 1,196 229 (18.72±1.46)

HDL-Ch^‡ (mg/dL) 1,339 149 (11.56±1.09) 1,196 77 (6.10±0.85)

White blood cell counts (10³/μL) 1,328 6.06±0.06 1,185 6.08±0.06

Ferritin (ng/mL) 1,339 54.06±1.45 1,196 30.01±1.42

GGT (IU/L) 932 17.55±0.30 831 13.17±0.17

AST (IU/L) 1,339 20.47±0.29 1,196 17.00±0.16

ALT (IU/L) 1,339 18.15±0.62 1,196 11.79±0.27

BMI (kg/m²) 1,338 21.06±0.13 1,196 20.46±0.14

Physical activity (MET-min/wk) 1,008 3,102.39±135.30 875 1,902.90±97.76

Values are presented as mean (percent±standard error) or mean±standard error. Using simple sampling design analysis. MET-min/wk were calculated by using Interna- tional physical activity questionnaire 2005.

HDL-Ch, high density lipoprotein cholesterol; GGT, gamma-glutamyltranspeptidase; AST, aspartate aminotransferase; ALT, alanine aminotransferase; BMI, body mass index; MET, metabolic equivalent.

*≥90 percentile. ^†≥110 mg/dL. ^‡≤40 mg/dL.

Table 1. The prevalence of metabolic syndrome according to diagnos- tic criteria

Modified NCEP-ATP III

Men Women Total

Metabolic syndrome (n) 49 32 81

Total (n) 1,339 1,196 2,535

Prevalence (%) 4.16 2.82 3.53

Diagnosed when having ≥3 components of metabolic syndrome. Five hundred and eighty-four men and women questioned for the survey were non-response.

NCEP-ATP, National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel.

Table 3. Analysis of covariance^* of WBC, ferritin, AST, ALT, GGT by sex Variable Metabolic

syndrome

Men Women

Number Mean±SE P-value Number Mean±SE P-value

WBC (10³/μL) No 1,279 6.02±0.06 1,153 6.04±0.06

Yes 49 7.01±0.39 0.4517 32 7.14±0.32 0.0346

Ferritin (10 ng/mL) No 1,290 53.43±1.50 1,164 29.82±1.46

Yes 49 68.56±6.87 0.1258 32 36.84±4.82 0.7568

GGT (10 IU/L) No 898 17.73±0.39 808 13.19±0.20

Yes 34 32.06±4.87 0.001 23 20.74±3.46 0.0075

AST (10 IU/L) No 1,290 20.20±0.28 1,164 16.94±0.16

Yes 49 26.67±2.44 0.0976 32 19.09±1.49 0.0225

ALT (10 IU/L) No 1,290 17.06±0.51 679 11.50±0.24

Yes 49 43.41±7.06 0.0201 19 21.78±3.79 0.0221

WBC, white blood cell; AST, aspartate aminotransferase; ALT, alanine aminotransferase; GGT, gamma-glutamyltranspeptidase; SE, standard error.

*After adjusting for age and physical activity.

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홍선진 외. 소아청소년 대사증후군과 백혈구, 페리틴, 간기능의 연관성 Korean Journal of Family Practice

KJFP

4. 성별에 따른 대사증후군에서 백혈구 수, 페리틴, 간기능의 교차비

로지스틱 회귀분석을 통하여 성별에 따라 나이와 지역별 특성을 보정한 후 독립변수로 벽혈구 수, 혈청 페리틴 농도, 간기능을 비교한 결과를 Table 4에 정리하였다. 소아청소년 남녀 모두 간기능 수치 중 AST가 증가할수록 대사증후군에 대한 교차비가 유의하게 증가하 였으며, 특히 남자에서는 AST 외에도 페리틴이 증가할수록 대사증 후군에 대한 유의한 관련성이 있었다. 로지스틱 회귀분석에서 살펴 본 바, AST의 교차비가 남자는 1.049, 여자는 1.269로 여자에서 더 높 은 유의성을 보였다.

고 찰

본 연구에서는 만 10–19세 남녀 소아 청소년을 대상으로 비만도, 신체활동량, 간효소 수치, 혈청 페리틴 농도, 백혈구 수치에 따른 대 사증후군과의 관련성을 비교하기 위해 제5기 국민건강영양조사 (2010–2012년) 자료를 이용하여 단면 연구를 시행하였다. 소아청소 년 대사증후군의 진단 기준으로 Modified NCEP-ATP III를 통해 본 유병률은 선행연구에서도 매년 그 유병률이 다른 것을 알 수 있었 다. 또한 Modified NCEP-ATP III를 기준으로 한 유병률이 다른 IDF 의 기준보다 상대적으로 높은데, 이는 혈압 기준값과 중성지방 기준 값을 소아청소년 기준 90백분위수로 진단하기 때문이라 보이며, 소 아청소년을 대상으로 하였을 때 진단지표 참고치에 대한 좀더 명확 한 지침이 필요하다는 것과 한국의 소아청소년에 적합한 절단값이 필요하다는 점을 시사하였다.

또한 이전의 연구에서 성인 대사증후군 관련 인자로 보고되었던 비만도, 신체활동량, 백혈구 수치나 혈청 페리틴, 간효소 수치에 대하

여^17-19) 소아청소년의 대사증후군에서도 유의한 관련이 있는지를 알

아보았다. 연구결과 비만도가 높을수록, 신체활동량이 적을수록 대

사증후군 유병률이 높았으며, 남자에서 공변량분석에서는 간기능 수치 중 ALT와 GGT, 로지스틱 회귀분석에서는 AST와 혈청 페리틴 에 유의한 관련성을 보였고, 여자에서는 공변량분석에서는 백혈구 수, AST, ALT와 GGT에, 로지스틱 회귀분석에서는 AST에 유의한 관 련성을 보였다. 백혈구 수치는 분석 방법에 따라 공변량분석에서는 여자에서만 유의하게, 로지스틱 회귀분석에서는 남녀 모두 유의하 지 않은 결과를 보여주었다. 따라서 본 연구를 통하여 소아청소년에 서는 남녀 모두 간효소 중에서도 대사증후군이 있을 때 ALT와 GGT 가 대사증후군과 일관성 있게 유의한 관련이 있는 것을 알 수 있었 고, 특히 남녀 모두 AST의 교차비가 증가하였다.

대사증후군의 발병기전은 복부지방(내장지방)의 증가와 밀접한 관련이 있는데 이는 내분비기관으로도 작용하여 여러 가지 물질을

분비하게 된다.^1,8-10) 복부 지방에서 분비되는 염증성 사이토카인들

이 조직의 인슐린 저항성을 증가시키며 백혈구 분화를 유도하여 말 초 혈액에서 백혈구 증가를 초래한다. 이런 염증성 반응을 반영하는 것으로 혈중 백혈구 수, 페리틴, 간효소, C-reactive protein, 적혈구 침 강계수, 프로칼시토닌 등이 있다. 또한 산화 스트레스도 대사증후군 의 발병에 관련이 있다고 알려져 있으며 산화 스트레스에 반응하여 올라가는 글루타치온의 농도는 혈중 GGT에 반영된다.

본 논문에서 확인된 대사증후군과 비만도, 신체활동량, 간효소 간의 관련성은 이전 성인에서 본 연구들과 일치하여^11,12) 유의한 관련 성을 보였으나, 백혈구 수치, 페리틴에 대한 공변량분석 및 로지스틱 회귀분석에서는 관련성이 유의하지 않고 선행연구들과는 다른 결 과를 보였다. 이는 백혈구와 페리틴의 농도로 반영되는 염증성 지표 들이 소아청소년 대사증후군에서는 성인의 대사증후군 환자에서 보다 유의한 관련성이 없다는 것을 시사하고, 소아청소년에서 간효 소 수치 중 AST가 증가할수록 남녀 모두에서 통계적으로 유의하게 교차비가 증가하며, ALT, GGT에서 특이적으로 유의한 관련성을 보 여 성인에서보다 소아청소년의 대사증후군에서 산화 스트레스가 더욱 밀접한 관련이 있음을 시사한다.

본 연구의 제한점은 단면연구로서 관련성을 제시할 뿐, 인과 관계 를 설명할 수 없는 단점이 있다. 또한 지역사회의 연구대상자들로 구 성되어 각각 가지고 있는 질환 및 약물에 대한 교란변수를 보정하지 못하였다. 그 외에도 소아청소년의 설문으로 이루어진 신체활동량 의 경우 무응답이나 0으로 답한 대상자들의 수가 많아, 설문을 통하 여 정확한 신체활동량을 반영하는 것은 어려운 것으로 보인다. 그러 나 한국 소아청소년의 대표성 있는 집단을 대상으로 하였기 때문에 본 결과를 한국 소아청소년에게서 얻은 결과로 일반화하는 것은 가 능할 것이다.

결론적으로 한국 소아청소년 남녀에서 GGT와 ALT, AST의 대사 Table 4. The odds ratios^* of WBC, ferritin, and liver function test for

the metabolic syndrome by sex

Variable Men Women

WBC 0.897 (0.644–1.251) 0.605 (0.448–0.816) Ferritin 1.006 (0.996–1.016) 0.999 (0.995–1.004) GGT 0.949 (0.929–0.969) 0.914 (0.877–0.953) AST 1.049 (0.959–1.148) 1.269 (0.987–1.632) ALT 0.968 (0.936–1.001) 0.870 (0.775–0.977) Values are presented as odds ratio (95% confidence interval)using multiple logistic regression analysis with complex sampling design. Including WBC, ferritin, GGT, AST, ALT as independent variables.

WBC, white blood cell; GGT, gamma-glutamyltranspeptidase; AST, aspartate aminotransferase; ALT, alanine aminotransferase.

*After adjusting for age and physical activity.

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Sun-Jin Hong, et al. Relationships of Metabolic Syndrome in Korean Children and Adolescents

KJFP

증후군과의 관련성을 고려하여 추후 대사증후군의 발병 기전에 대 한 연구 및 C-reactive protein, erythrocyte sedimentation rate, procalcito- nin 등 염증성 지표와의 관계에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

요 약

연구배경:

소아청소년 대사증후군과 비만도, 신체활동량, 혈중 백 혈구 수, 페리틴 농도, 간효소와의 관련성을 평가하기 위해 본 연구 를 시행하였다.

방법:

2010년부터 2012년 국민건강영양조사에 참여한 만 10세에서 19세 2,535명(남자 1,339명, 여자 1,196명)에서 대사증후군과 비만도, 신체활동량, 혈중 백혈구 수, 페리틴, gamma-glutamyltranspeptidase (GGT), aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT)와의 관련성을 기술적/빈도분석, 공변량분석, 로지스틱 회귀 분석으로 평가하였다.

결과:

Modified National Cholesterol Education Program Adult Treat- ment Panel III로 본 대사증후군의 유병률은 남자에서 4.16%, 여자에 서 2.82%였다. 나이와 신체활동량을 보정한 후 혈중 백혈구 수, 페리 틴, AST, ALT, GGT를 독립변수로 포함한 공변량분석을 시행한 결과 대사증후군을 가진 군의 남자에서는 GGT, ALT가 여자에서는 혈중 백혈구 수, GGT, AST, ALT가 양의 관계를 보였고, 복합표본추출 로 지스틱 회귀분석을 시행한 결과 남자에서는 AST와 페리틴이 증가 할수록, 여자에서는 AST가 증가할수록 대사증후군의 교차비가 증 가하였다.

결론:

한국 소아청소년의 남자에서 AST와 페리틴의 증가 및 여자에 서 AST의 증가는 대사증후군을 동반할 가능성을 시사한다.

중심단어:

소아; 청소년; 대사증후군; 간기능검사; 백혈구; 페리틴

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