The Association of Eating and Exercise Habits, Occupation, and Working Hours with Genomic Damage in Healthy Middle-Aged Koreans

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서 론

최근 인간 유전학(human genetics) 분야의 발전에 의해 질병의 병 인과 진단, 개인의 질병에 대한 감수성 및 맞춤형 치료에 대한 지식 이 많이 늘어나고 있다. 인간의 유전체 염기 서열이 밝혀진 이후에도 이 분야의 발전은 계속되고 있는데, 여러 가지 유전체 변이와 유전자 형 결정(genotyping) 기술, genome-wide association 연구 등을 통해 여 러 질병의 특질을 파악하고자 하는 노력이 지속되고 있다.¹⁾ 일상 생 활에서 겪는 다양한 화학 물질에 대한 노출과 산화적 스트레스는 유전체의 손상을 가하며, 이는 노화 과정과 만성 질환의 주요 원인

으로 간주되고 있다.²⁾

유전체 손상 정도를 평가하기 위해서는 유전체 건강 상태 혹은 유 전체의 손상 정도를 잘 반영하는 정량적 지표가 필요하며, 이 지표 는 유전체 손상 요인에의 노출 정도와 유전체 건강 상태의 개선 정 도를 반영할 수 있어야 한다. 유전체 손상과 관련된 주요 연구 분야 중 하나로 DNA 손상에 대한 음식물의 영향인데, 음식물의 항산화 연구에서 DNA 손상을 평가하기 위해 사용되는 방법으로 comet assay, 8-oxo-7,8-dihydro-2-deoxyguanosine 측정과 소핵(micronuclei, MNi)을 이용한 방법 등이 있다.³⁾ 소핵은 세포핵 안에 존재하는 작은 염색체 조각으로, 체세포 분열에서 염색체 복제 시기에 염색체 이동

Original Article

건강한 중년 한국인의 직업, 운동, 식생활과 유전체 손상과의 관계

조난영

¹

, 김경운

²

, 김승진

¹

, 김선희

¹

, 김경곤

^1,

*

1가천대 길병원 가정의학과, ²Bio Research Complex(주)

The Association of Eating and Exercise Habits, Occupation, and Working Hours with Genomic Damage in Healthy Middle-Aged Koreans

Nan Young Cho

¹

, Kyung Woon Kim

²

, Seung Jin Kim

¹

, Seon Hee Kim

¹

, Kyoung Kon Kim

^1,

*

1Department of Family Medicine, Gachon University Gil Medical Center; ²Bio Research Complex Co., Ltd., Incheon, Korea

Background: DNA damage can be measured using cytokinesis-block micronucleus cytome (CBMN-Cyt) assay. The purpose of this study was to determine the effect of eating and exercise habits, occupation, and working hours in healthy middle-aged Koreans on DNA damage parameters.

Methods: The extent of DNA damage was evaluated by the frequency of micronuclei (MNi), nucleoplasmic bridges (NPBs), and nuclear buds (NBUDs) using the CBMN-Cyt assay in 300 healthy males and females aged between 30–59 years. Details about the participants’ occupation, daily working hours, and exercising and eating habits were obtained and their relationship with the CBMN-Cyt assay parameters was analyzed.

Results: There were no significant differences in the frequencies of MNi, NPBs, and NBUDs in both sexes based on their occupations and daily working hours. Considering participants’ sex and age together, exercising habits were not associated with DNA damage parameters. However, regular intake of fried or stir-fried food items was observed to be significantly associated with an increase in the frequency of NBUDs (P=0.003).

Conclusion: In general, no significant association was observed between DNA damage parameters and the occupation, daily working hours, and exercise habits of 30–59 year-old healthy Koreans; however, regular intake of fried or stir-fried food items was associated with an increase in DNA damage.

Keywords: DNA Damage; Exercise; Occupations; Feeding Behavior

https://doi.org/10.21215/kjfp.2016.6.6.651 eISSN 2233-9116

Korean J Fam Pract. 2016;6(6):651-659

KJFP

Korean Journal of Family Practice

Received July 8, 2016 Revised October 6, 2016 Accepted October 15, 2016 Corresponding author Kyoung Kon Kim

Tel: +82-32-460-3354, Fax: +82-32-460-3354 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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Nan Young Cho, et al. Genomic Damage and Lifestyle in Koreans

KJFP

중 뒤쳐짐으로 인해 형성되는데, 염색체의 일부가 끊어져 나가서 형 성되기도 하고, 방추사와 같이 염색체 분열에 관계하는 소기관의 기 능 이상에 의해 발생한다. 따라서 인체 세포에서의 소핵의 존재는 유 전체의 불안정과 손상의 표지로 간주할 수 있다.^4,5) 유전체 손상 정도 를 평가하기 위한 소핵 빈도의 측정은 사람의 말초 혈액의 임파구나 구강 점막 세포를 이용하여 시행할 수 있다.

Fenech⁴⁾가 개발한 cytokinesis-block micronucleus cytome (CBMN- Cyt) 검사법은 소핵 빈도를 평가하기 위한 방법으로서, phytohemag- glutinin (PHA)을 사용하여 체세포 분열을 자극하고 cytochalasin-B (Cyt-B)를 사용하여 분열을 멈추게 하여 세포 분열 단계에서 소핵이 가장 잘 나타나는 이핵체(binucleated cell) 단계를 유도함으로써 정확 도와 재현성을 높인 검사방법이다. CBMN-Cyt 검사법을 이용한 기 존의 연구들에 의하면 소핵의 증가가 환경오염, 만성염증, 방사선노 출, 항암치료, 발암물질에의 노출, 유전병, 감염, 비타민 결핍 등에 의 해 발생하며, 일부 암의 위험도 증가와 관련이 있고, 동맥경화질병, 알츠하이머병, 그리고 파킨슨병과도 관련이 있다.^5–9) 이들 연구들을 통해 소핵의 증가는 환경적, 행동적 유전 독성 노출로 축적된 DNA 손상의 표지인 동시에 일부 만성 질환 및 퇴행성 질환의 위험도에 대 한 표지라고 이해할 수 있다. 직업이나 생활 습관은 유전체에 지속적 으로 영향을 주는 요인일 것이며, 이들과 유전체 건강 상태와는 깊 은 관계를 가질 것으로 예상할 수 있다. 하지만, CBMN-Cyt 검사법을 이용한 소핵 빈도와 직업 및 생활 습관과의 관계에 대해 보고한 연 구는 없는 상태이다. 본 연구에서는 건강한 한국인 중년 인구 집단 에서 직업과 생활 습관이 소핵 빈도와 어떤 관계를 가지고 있는지 알아보고자 한다.

방 법

본 연구는 건강한 한국 중년에서의 CBMN-Cyt 검사법 지표 참고 값 설정 연구(unpublished observation)의 세부 분석연구이다.

1. 대상자

가천대 길병원 원내 광고를 통해 2014년 5월부터 2014년 11월까지 대상자를 모집하였다. 연구 참여에 동의한 사람들 중 사전 인터뷰를 통해 기준에 부합한 자들만을 선별하여, 30–59세의 건강한 남녀 총 300명을 대상으로 하였고, 남녀 연령대별로 50명씩 채워질 때까지 모 집하였다. 남녀 대상자들을 각각 30–39세, 40–49세, 50–59세의 연령 대로 나누었다. 유전체 측면에서 건강할 것이라고 추정되는 사람들 을 모집하고자 하였으며, 그에 따라 흡연자 및 3년 이내 금연자, 1회 알코올 섭취량이 남자 40 g, 여자 20 g 초과인 자, 악성 종양의 과거력,

알츠하이머병이나 파킨슨병 및 뇌졸중 같은 신경계 질환의 과거력, 방사선 노출, 독성 물질에 대한 노출, 임산부, 비타민이나 미네랄의 과량 섭취, 엽산 및 비타민 B¹²의 겹핍, 위수술의 과거력, 전신 마취 하 에서 수술한 과거력이 있는 자를 제외하였다. 설문지를 이용하여 최 근 병적 상태 및 주요 질병 과거력을 가진 사람들을 제외하였다. 질 병력에 해당하는 설문 항목은 고혈압, 당뇨, 암, 치매, 뇌졸증, 기타질 병, 질병력 없음으로 구분하였고 질병력 없음에 해당되는 자만을 대 상으로 했다. 모든 대상자에게 연구목적과 방법에 대한 정보를 제공 하였으며, 연구 참여에 동의한 사람들 대상으로 연구를 진행했다. 본 연구는 가천대 길병원 임상 연구 윤리 위원회에서 승인을 받아 시행 했고(GAIRB2014-124), Good Clinical Practice의 가이드라인과 Hel- sinki 선언에 따라 적합하게 시행하였다.

2. 채혈

저녁 식사 후 금식 후 다음날 오전에 말초 정맥 혈관에서 혈액을 채취하였고, 채취한 혈액은 헤파린 진공 혈액 튜브에 저장되어 실온 상태에서 채혈 6시간 안에 실험실로 전달하였다.

3. 임파구 분리, 배양, 세포 분열 촉진 및 중단, 염색, 스코어링

CMBN-Cyt 검사법을 통한 소핵 빈도 수 측정을 위한 단계는 Fenech⁴⁾가 기술한 방식을 따랐다. 백혈구를 Hank’s balanced salt solu- tion (HBSS, LB003-04; Welgene, Taipei, Taiwan)과 1:1로 희석하였다. 희 석된 혈액을 Ficoll Paque (17-1440-02; GE-Healthcare, Little Chalfont, UK)에 1:3의 비율로 올렸다(Ficoll-Paque 6 mL, 희석된 혈액 18 mL). 그 후 30분간 400×g으로 원심분리하였다. 백혈구 층 5–10 mL를 새 튜브 에 옮기고 2번 세척했다. HBSS로 3배 희석 후에 10분간 180×g으로 원 심분리한 후 상층액은 버리고 남겨진 것을 다시 2배로 희석 후 10분 간 100×g으로 원심분리하였다. 역시 상층액을 버렸다. 남겨진 것은 배양 배지 1 mL와 섞었다. 사용된 배양배지는 아래와 같다.

10% 소태아 혈청(Gibco GIB-16000-044; ThermoFisher, Waltham, MA, USA) 2 mL, 1% L-글루타민(G7513; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 200 µL, 1% 피루브산 나트륨(S8636; Sigma-Aldrich) 200 µL, RPMI-1640 매체 18 mL에 섞어 배양 배지를 준비했다. 본 연구에서는 Scepter^TM 2.0 Handheld Automated Cell Counter (Merck Millipore, Darmstadt, Germany)를 이용하여 세포를 셌다. 750 µL 튜브에 배양배 지와 세포를 넣어 1×10⁶/mL로 만들었다. 그곳에 2.25 mg/mL PHA (Remel R 30852701; ThermoFisher)를 10 µL 넣어 유사분열을 촉진했고 44시간 동안 배양했다. 싸이토칼라신-B (C6762; Sigma-Aldrich) 5 mg 과 DMSO (D2650; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 8.33 mL를 섞어 싸이토칼라신-B의 농도를 600 µg/mL로 맞추었다. 배양용액 900 µL

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조난영 외. 한국인에서의 유전체 손상과 생활습관 Korean Journal of Family Practice

KJFP

를 600 µg/mL 농도 싸이토칼라신-B 100 µL와 섞었다. 세포배양 44시 간 후 상부로부터 56 µL를 제거한 후 동량의 600 µg/mL 농도 싸이토 칼라신-B를 섞어 최종 4.5 µg/mL 농도로 맞추었다. 그것을 28시간 동 안 배양 후 세포를 추출하였다. 배양된 세포는 DMSO 60 µL와 섞은 후 5–10분간 배양했다. 이 세포부유물 8 µL는 600 rpm으로 5분간 세 포 원심분리하였다. 이것은 슬라이드에 놓인 상태로 10분간 실내 온 도로 건조되었다. 이 슬라이드는 10분 동안 메탄올로 고정하고 염색 했다. 이 염색된 슬라이드는 수돗물로 세척되고 다시 증류수로 세척 했다. 이 슬라이드를 즉시 종이 티슈에 놓고 덮어서 남아있는 물기를 제거했다. 이 슬라이드는 환기 후드에 놓인 채로 밤 동안 실내온도로 건조되었다. 슬라이드에 2방울의 마운팅 용액을 떨어뜨리고 덮개 슬 라이드로 덮는다. 이 슬라이드를 뒤집어서 쟁반에 놓고 다시 환기후 드에서 밤 동안 건조시킨다. CBMN-Cyt assay 변수의 스코어링은 Fenech⁴⁾의 기준을 따랐다. 유전체 손상 정도를 평가하기 위해 이핵 체 1,000개당 평균 MNi, nucleoplasmic bridges (NPBs) 및 nuclear buds (NBUDs)의 개수를 측정하였다. NPBs는 DNA의 손상 복구가 잘 되 지 않거나 텔로미어 끝이 붙어 있을 때 나타난다. NBUDs는 증폭된 DNA의 제거 혹은 DNA 복구 구성체가 있을 때 나타나는데, 이들의 빈도가 증가했다는 것은 모두 DNA 손상을 의미한다.⁴⁾

4. 직업 및 생활 습관

직업은 통계청의 한국표준직업분류에 따라 관리자, 전문가, 사무 종사자, 서비스업종사자, 판매종사자, 농림어업숙련종사자, 기능직종 사자, 기계 조작 및 조립종사자, 단순노무종사자, 군인, 대학생, 무직 (주부 포함), 기타로 분류하여 조사하였다. 또한 일일 평균 근무 시간 을 조사하였다. 운동에 대해서는 평소에 규칙적인 운동을 시행하는 지 여부에 대해서 조사하였으며, 식생활에 대해서는 각 항목에 대해 5점 Likert 척도로 측정하였다. 식생활 조사는 유제품 섭취, 어육 류 및 콩류 섭취, 채소 섭취, 과일 및 과일 주스 섭취, 튀김이나 볶음 요리 섭취, 지방이 많은 육류 섭취, 단당류를 포함한 디저트나 간식류 혹 은 음료수의 섭취, 젓갈류 등 고염분 함유 음식물 섭취, 규칙적인 식 사습관, 다양한 종류의 음식물 섭취를 항목으로 하여 구성하였다.

5. 통계 분석

남녀 각각에서 각 직업별 CBMN-Cyt 검사법 지표를 Kruskal-Wal- lis rank sum test로 분석하였고, 일일 근무 시간은 8시간을 기준으로 두 군으로 나누어 이에 따른 CBMN-Cyt 검사법 지표를 분석하였는 데, 세부 그룹에서 해당 지표가 정규 분포를 하는 경우는 Student’s t- test를 이용하여 분석하였고, 정상 분포하지 않는 경우에는 Mann–

Whitney U test를 이용하여 분석하였다. 규칙적인 운동시행 여부에

따른 CBMN-Cyt 검사법 지표도 일일 근무 시간과 마찬가지로 해당 지표의 정규 분포 여부에 따라 Student’s t-test와 Mann–Whitney U test를 이용하여 분석하였다. 식생활에 대한 항목들은 Likert 척도로 5점(매우 그렇다)으로 답변한 사람과 그렇지 않은 사람으로 두 군으 로 나누어 운동시행 여부와 마찬가지로 해당 CBMN-Cyt 검사법 지표 의 정규 분포 여부에 따라 Student’s t-test와 Mann–Whitney U test를 이 용하여 분석하였다. 각 항목에서 연령대별 경향성 분석은 Cochran- Mantel-Haenszel test를 이용하였다. 통계적 유의성은 P<0.05로 설정하 였고, P값을 제외한 모든 값은 반올림하여 소수점 첫째 자리까지 기 록하였다. 모든 통계분석에는 R software ver. 3.3.0을 사용하였다.

결 과

1. 참가자들의 기본적인 특성

대상자는 남녀 30, 40, 50대 연령대별로 각각 50명씩 총 300명이었 으며, 참가자들의 평균 연령은 44.5±8.0세, 평균 body mass index는 23.3±3.1 kg/m², 평균 소핵(MNi) 빈도는 1,000개의 이핵체 당 22.7±10.6 개, 평균 NPBs 빈도는 1,000개의 이핵체 당 2.1±1.5개, 평균 NBUDs 빈 도는 1,000개의 이핵체 당 9.3±5.4개였다(Table 1).

2. 참가자들의 직업, 근무시간, 운동 및 식생활

남녀 간의 직업의 차이는 뚜렷했다(P<0.001). 여성에서 무직으로 답변한 사람이 많은데 여기에는 주부가 포함되어 있다. 일일 근무 시 간은 8시간을 기준으로 8시간을 초과하는 사람과 그렇지 않은 사람 으로 나누어서 분석하였는데, 남자가 여자에 비해 일일 근무 시간이 8시간 초과하는 경우가 많았지만, 통계적으로 유의하지는 않았다 (P=0.066).

규칙적으로 운동하는 사람의 경우는, 남자에서 여자보다 많았으 며(P=0.007), 남녀 모두 연령대가 높아질수록 운동을 하는 사람의 수 가 증가했다(P=0.020 for both gender).

식생활을 살펴보면 남성이 여성에 비해 유제품, 어육류 및 콩류를

Table 1. Participants’ basic lifestyle information

Characteristic Male (n=150) Female (n=150) P-value

Age (y) 45 (37–52) 44.5 (37.2–51) 0.531^*

Body mass index (kg/m²) 24.5 (22.7–25.9) 21.8 (19.8–23.6) <0.001^*

Job 146 (97.3) 86 (57.3) <0.001^†

Alcohol 103 (68.7) 53 (35.3) <0.001^†

Exercise 90 (60.0) 65 (43.6) 0.007^†

Working (>8 h) 68 (46.9) 27 (33.3) 0.066^†

Eat regularly 76 (50.7) 53 (35.3) 0.010^†

Values are presented as median (interquartile range) or number (%).

*Kruskal-Wallis rank sum test. ^†Pearson’s chi-squared test.

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KJFP

자주 먹는다고 응답한 사람의 수가 많았고(P=0.0498), 규칙적인 식 사습관, 다양한 종류의 음식물 섭취를 하고 있다고 대답한 군 역시

남성의 수가 많았다(P=0.010, P<0.001) (Table 2).

Table 2. Participants’ occupation, and exercise and eating habits

Male Female

30–39 (n=50)

40–49 (n=50)

50–59 (n=50)

Total

(n=150) P-value 30–39 (n=50)

40–49 (n=50)

50–59 (n=50)

Total

(n=150) P-value With job 50 (100.0) 50 (100.0) 46 (92.0) 146 (97.3) 0.034 28 (56.0) 32 (64.0) 26 (52.0) 86 (57.3) 0.466

Administrator 0 (0.0) 4 (8.0) 7 (14.0) 11 (7.3) 0 (0.0) 0 (0.0) 0 (0.0) 0 (0.0)

Specialist 11 (22.0) 7 (14.0) 4 (8.0) 22 (14.7) 3 (6.0) 3 (6.0) 1 (2.0) 7 (4.7)

Clerk 26 (52.0) 21 (42.0) 13 (26.0) 60 (40.0) 7 (14.0) 10 (20.0) 5 (10.0) 22 (14.7)

Service 1 (2.0) 4 (8.0) 4 (8.0) 9 (6.0) 15 (30.0) 7 (14.0) 4 (8.0) 26 (17.3)

Sales 2 (4.0) 3 (6.0) 6 (12.0) 11 (7.3) 2 (4.0) 9 (18.0) 16 (32.0) 27 (18.0)

Farmer/fisher 1 (2.0) 0 (0.0) 1 (2.0) 2 (1.3) 0 (0.0) 0 (0.0) 0 (0.0) 0 (0.0)

Technician 7 (14.0) 9 (18.0) 10 (20.0) 26 (17.3) 0 (0.0) 0 (0.0) 0 (0.0) 0 (0.0)

Mechanic 0 (0.0) 2 (4.0) 1 (2.0) 3 (2.0) 0 (0.0) 0 (0.0) 0 (0.0) 0 (0.0)

Labor 1 (2.0) 0 (0.0) 0 (0.0) 1 (0.7) 0 (0.0) 1 (2.0) 0 (0.0) 1 (0.7)

Etc. 1 (2.0) 0 (0.0) 0 (0.0) 1 (0.7) 1 (2.0) 2 (4.0) 0 (0.0) 3 (2.0)

Eating behaviors

Dairy^* 5 (10.0) 13 (26.0) 8 (16.0) 26 (17.3) 0.102^‡ 7 (14.0) 8 (16.0) 7 (14.0) 22 (14.7) 0.948^‡ Protein^* 15 (30.0) 12 (24.0) 13 (26.0) 40 (26.7) 0.788^‡ 5 (10.0) 12 (24.0) 8 (16.0) 25 (16.7) 0.169^‡ Vegetables^* 12 (24.0) 18 (36.0) 30 (60.0) 60 (40.0) <0.001^‡ 19 (38.0) 16 (32.0) 24 (48.0) 59 (39.3) 0.254^‡ Fruits^* 10 (20.0) 19 (38.0) 22 (44.0) 51 (34.0) 0.030^‡ 23 (46.0) 14 (28.0) 21 (42.0) 58 (38.7) 0.152^‡ Fried food^* 11 (22.0) 4 (8.0) 3 (6.0) 18 (12.0) 0.027^‡ 6 (12.0) 3 (6.0) 3 (6.0) 12 (8.0) 0.596^† High animal fat^* 12 (24.0) 1 (2.0) 2 (4.0) 15 (10.0) <0.001^‡ 2 (4.0) 2 (4.0) 1 (2.0) 5 (3.3) 1.000^† High sugar desserts^* 13 (26.0) 6 (12.0) 6 (12.0) 25 (16.7) 0.095^‡ 17 (34.0) 11 (22.0) 3 (6.0) 31 (20.7) 0.002^‡

Salty food^* 7 (14.0) 3 (6.0) 7 (14.0) 17 (11.3) 0.360^‡ 2 (4.0) 0 (0.0) 1 (2.0) 3 (2.0) 0.773^†

Regularly 17 (34.0) 25 (50.0) 34 (68.0) 76 (50.7) 0.003^‡ 11 (22.0) 17 (34.0) 25 (50.0) 53 (35.3) 0.013^‡ Evenly 20 (40.0) 24 (48.0) 32 (64.0) 76 (50.7) 0.050^‡ 10 (20.0) 13 (26.0) 18 (36.0) 41 (27.3) 0.193^‡ Values are presented as number (%).

*Number of participants who eat the specified types of food regularly. ^†Fisher’s exact test, ^‡Pearson's chi-squared test.

Table 3. CBMN-Cyt assay parameters according to participants’ daily working hours

Age class Male Female

≤8 h >8 h P-value^* ≤8 h >8 h P-value^*

Total 77 68 54 27

MNi 18.8±8.1 18.3±6.1 0.792 26.8±11.7 28.2±12.0 0.636^†

NPBs 2.0±1.5 1.8±1.4 0.422 2.2±1.5 2.3±1.3 0.581

NBUDs 10±6.2 9.5±6.3 0.682 8.6±4.3 8.2±3.2 0.877

30–39 y 22 28 16 11

MNi 13.4±4.9 14.3±5.1 0.555^† 20.2±7.3 18.5±5.1 0.541

NPBs 2.1±2.0 1.4±1.1 0.153 2±1.4 2.1±1.7 1.000

NBUDs 8.5±3.6 9.7±8.9 1.000 6.5±2.8 8.2±2.5 0.151^†

40–49 y 33 17 22 7

MNi 19±5.8 21.7±6.4 0.155^† 28.2±11.3 34.3±12.6 0.276^†

NPBs 1.5±1.0 2.2±1.6 0.096 1.9±1.4 2.7±1.1 0.228^†

NBUDs 8.9±4.5 9.9±4.1 0.473^† 9.3±3.6 9.0±4.1 0.838^†

50–59 y 22 23 16 9

MNi 23.2±10.2 20.7±4.1 1.000 31.3±13.3 35.8±9.9 0.407^†

NPBs 2.6±1.2 2.2±1.5 0.320^† 2.7±1.8 2.3±0.7 0.566^†

NBUDs 12.7±8.6 9.1±3.0 0.189 9.6±5.7 7.6±3.5 0.366

Values are presented as number only or mean±standard deviation.

CBMN-Cyt, cytokinesis-block micronucleus cytome; MNi, micronuclei; NPBs, nucleoplasmic bridges; NBUDs, nuclear buds.

*Kruskal-Wallis rank sum test. ^†Student’s t-test.

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KJFP

3. 일일 근로 시간에 따른 CBMN-Cyt 검사법 지표

일일 근무 시간이 8시간 초과인 그룹과 아닌 그룹을 비교했을 때 남녀 모두에서 MNi, NPBs, NBUDs 빈도의 유의한 차이가 없었다. 연 령대별로 세분화하여 비교하여도 MNi, NPBs, NBUDs 빈도의 유의 한 차이가 없었다(Table 3).

4. 규칙적인 운동시행 여부에 따른 CBMN-Cyt 검사법 지표

규칙적인 운동시행 여부에 따라 CBMN-Cyt 검사법 지표를 비교 했을 때, 전체 남자군에서 규칙적으로 운동을 하는 그룹이 그렇지 않은 그룹에 비해 유의하게 높았다. 연령대별로 세분화하여 비교할 때에는 MNi, NPBs, NBUDs 빈도 모두 남녀 각 연령대 그룹에서 규칙 적인 운동시행 여부에 따른 유의한 차이가 없었다(Table 4).

5. 식생활에 따른 CBMN-Cyt 검사법 지표

먼저 남자의 경우 튀김이나 볶음 요리, 지방이 많은 육류 섭취, 단 당류를 포함한 디저트나 간식류 혹은 음료수, 젓갈류 등 고염분 함유 음식물을 규칙적으로 먹는다고 답한 사람의 수는 전체 150명 중 20 명 이내로 상대적으로 적었다. 소핵(MNi) 빈도의 경우는 채소류, 지 방이 많은 육류에 대해서 양 군간에 유의한 차이가 있었고, 식사를 규칙적으로 하는지 여부에 따른 차이도 보였다. 채소의 경우 규칙적 으로 섭취하는 군이, 지방이 많은 육류에서는 규칙적으로 섭취하지 않는 군이 소핵 빈도가 높았으며, 식사를 규칙적으로 하는 군의 소 핵 빈도가 더 높게 나타났는데, 통상적으로 건강한 식생활 습관이라 고 여겨지는 것을 규칙적으로 한다고 답변한 사람들의 유전체 건강

상태가 그렇지 않은 사람들에 비해 나쁘다는 결과가 나왔다(Table 5).

여성에서 NPBs 빈도의 경우는 채소류 섭취에 대해서 양 군간에 유의한 차이가 있었다. 채소류 섭취의 경우 규칙적으로 섭취하는 군 이 NPBs 빈도가 높았다. NBUDs 빈도의 경우 어육류 및 콩류 섭취와 다양한 종류의 음식물 섭취에 대해서 양 군간에 유의한 차이가 있 었다. 어육류 및 콩류 섭취와 다양한 종류의 음식물 섭취를 하는 군 에서 규칙적으로 섭취하는 군이 NBUDs 빈도가 높았다. 남자의 경 우와 마찬가지로, 차이를 보이는 식생활 습관 항목의 경우 통상적으 로 건강한 식생활 습관이라고 여겨지는 것을 규칙적으로 행한다고 답한 사람들의 유전체 건강상태가 그렇지 않은 사람들에 비해 더 나 쁘다는 결과가 나왔다(Table 5).

연령대별 세부 분석 결과는 Table 5에 제시하지 않았지만, 우선 남 자에서는 30–39세에서 단백질 섭취를 규칙적으로 하는 군의 NBUDs 빈도가 그렇지 않은 군에 비해 높았다(P=0.045). 채소 섭취와 규칙적 인 식사 유무에 대해도 유의한 차이가 있었는데, 채소를 규칙적으로 섭취한다고 답하지 않은 그룹의 NPBs 빈도가 규칙적으로 섭취한다 고 답한 군에 비해 유의하게 낮았고(P=0.015), 식사를 규칙적으로 한 다고 답하지 않은 군에서 NBUDs 빈도가 규칙적으로 식사한다고 답 한 군에 비해 유의하게 높았다(P=0.032). 40–49세에서 단당류를 포함 한 디저트나 간식류 혹은 음료수를 규칙적으로 섭취하는 군에서 소 핵의 빈도가 규칙적으로 섭취하지 않는다고 답한 군보다 유의하게 낮았다(P=0.018). 50–59세에서는 유제품 섭취를 규칙적으로 하는 군 에서 NPBs 및 NBUDs의 빈도가 모두 유의하게 높았다(P=0.014, P=0.011). 여자에서는 30–39세에서 유제품, 튀김이나 볶음 요리, 다양 Table 4. CBMN-Cyt assay parameters according to participants’ exercise habits

Age class Male Female

Regular Irregular P-value^* Regular Irregular P-value^*

Total 90 60 65 84

MNi 19.8±7.1 16.8±6.8 0.014 27.7±11.5 26.4±12.2 0.385

NPBs 2.0±1.4 1.8±1.6 0.190 2.2±1.3 2.4±1.6 0.554

NBUDs 10.1±7.2 9.1±3.8 0.970 9.1±4.7 8.6±4.4 0.627

30–39 y 26 24 16 33

MNi 15.1±5.2 12.8±4.4 0.108^† 19.4±7.8 19.9±7 0.836^†

NPBs 1.7±1.1 1.7±2 0.172 1.7±0.9 2.2±1.5 0.444

NBUDs 10.2±9.7 8.1±2.7 0.776 8.5±4.8 7.5±3.7 0.528

40–49 y 27 23 21 29

MNi 19.9±5.7 20.1±6.6 0.898^† 30.0±12.7 27.9±10.3 0.558

NPBs 1.8±1.5 1.7±1.0 0.972 2.0±1.3 2.4±1.7 0.346

NBUDs 9.7±4.9 8.7±3.7 0.426^† 8.5±2.6 9.8±5.2 0.406

50–59 y 37 13 28 22

MNi 22.6±7.6 18.6±7.4 0.082 30.3±10.5 34±15.5 0.335^†

NPBs 2.3±1.4 2.4±1.5 0.898^† 2.5±1.5 2.7±1.7 0.690^†

NBUDs 10.4± 6.8 12.0±4.7 0.100 9.9±5.7 8.6±3.9 0.700

*Kruskal-Wallis rank sum test. ^†Student’s t-test.

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한 종류의 음식물 섭취에 대해 유의한 차이가 있었다. 유제품을 규 칙적으로 섭취한다고 대답한 군에서 NPBs 빈도가 그렇지 않다고 대 답한 군에 비해 유의하게 높았으며(P=0.013), 튀김이나 볶음 요리를 규칙적으로 섭취하는 군에서 NBUDs 빈도가 그렇지 않다고 대답한 군에 비해 유의하게 높았고(P=0.003), 다양한 종류의 음식물을 규칙 적으로 섭취한다고 대답한 군에서 NBUDs 빈도가 그렇지 않다고 대 답한 군에 비해 유의하게 높았다(P=0.008). 40–49세에서는 채소를 규칙적으로 섭취한다고 답하지 않은 그룹의 NPBs 빈도가 규칙적으

로 섭취한다고 답한 군에 비해 유의하게 낮았고(P=0.033), 규칙적인 식사를 하지 않는다고 대답한 군에서 NBUDs 빈도가 규칙적으로 식 사를 한다고 대답한 군에 비해 유의하게 높았다(P=0.024). 50–59세에 서는 규칙적으로 식사를 한다고 대답한 군에서 NBUDs 빈도가 그렇 지 않다고 대답한 군에 비해 유의하게 높았다(P=0.032) (Table 5).

Table 5. CBMN-Cyt assay parameters according to participants’ eating habits

Eating habit Male Female

Regular Irregular P-value^* Regular Irregular P-value^*

Dairy^† 26 124 22 128

MNi 20.0±8.2 18.3 ±6.9 0.267 5.6±11.9 27.1±11.9 0.682

NPBs 2.2±1.8 1.9±1.4 0.492 2.6±1.8 2.3±1.5 0.527

NBUDs 11.7±8.4 9.3±5.4 0.134 9.8±5.2 8.6±4.4 0.231

Protein^† 40 110 25 125

MNi 18.0±6.8 18.8±7.3 0.733 28.5±10.4 26.5±12.1 0.292

NPBs 2.2±1.7 1.9±1.4 0.382 2.1±1.1 2.4±1.6 0.819

NBUDs 11.1±8.1 9.3±5.2 0.159 10.7±5.1 8.4±4.3 0.029

Vegetables^† 60 90 59 91

MNi 20.4±7.2 17.4±6.9 0.028 26.5±9.8 27.1±13 0.751

NPBs 2.0±1.3 1.9±1.5 0.389 2.6±1.5 2.1±1.5 0.040

NBUDs 9.8±6.4 9.7±5.9 0.716 9.2±4.7 8.5±4.4 0.316

Fruits^† 51 99 58 92

MNi 19.9±6.8 17.9±7.2 0.113 24.7±11.6 28.2±11.9 0.099

NPBs 2.0±1.2 1.9±1.6 0.233 2.5±1.5 2.2±1.5 0.395

NBUDs 9.6±4.4 9.8±6.8 0.729 9.4±5.0 8.4±4.2 0.327

Fried foods^† 18 132 12 138

MNi 17.3±5.6 18.7±7.3 0.433 23.4±8.7 27.2±12.1 0.424

NPBs 2.6±2.2 1.9±1.3 0.303 2.8±1.3 2.3±1.5 0.174

NBUDs 11.4±12.9 9.6±5.1 0.563 10.8±5.5 8.6±4.4 0.149

High animal fat^† 15 135 5 145

MNi 13.8±5.9 19.1±7.1 0.008 22.1±4.8 27.0±12.0 0.506

NPBs 1.8±2.2 2.0±1.3 0.277 2.9±1.5 2.3±1.5 0.276

NBUDs 8.8±3.2 9.9±6.3 0.859 6.0±2.1 8.9±4.6 0.112

High sugar desserts^† 25 125 31 119

MNi 15.7±7.4 19.2±7 0.006 26.4±11.2 27±12.1 0.883

NPBs 1.6±1.1 2.0±1.5 0.335 2.5±1.9 2.3±1.4 0.689

NBUDs 10.8±9.2 9.5±5.2 0.812 8.3±4.8 8.9±4.5 0.352

Salty food^† 17 133 3 147

MNi 19.4±7.3 18.5±7.1 0.429 28.2±16.9 26.8±11.8 0.877

NPBs 2.2±1.1 1.9±1.5 0.202 1.9±0.5 2.3±1.5 0.762

NBUDs 12.2±11 9.4±5.1 0.210 6.1±2.3 8.8±4.6 0.260

Regularly 76 74 53 97

MNi 20.3±7.7 16.9±6.1 0.010 27.8±13.4 26.4±11 0.655

NPBs 2.0±1.6 1.8±1.2 0.823 2.5±1.5 2.3±1.5 0.385

NBUDs 9.5±4.4 10.0±7.4 0.906 9.4±4.9 8.5±4.3 0.363

Evenly 76 74 41 109

MNi 19.5±7.1 17.7±7.1 0.138 27.8±13.4 26.5±11.2 0.607

NPBs 2.0±1.4 1.9±1.5 0.407 2.2±1.2 2.4±1.6 0.955

NBUDs 9.7±5.7 9.7±6.5 0.743 10.3±5.3 8.2±4.1 0.037

*Kruskal-Wallis rank sum test. ^†Number of participants who eat the specified types of food regularly.

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고 찰

CBMN-Cyt 검사법은 유전체 손상 정도를 평가하는 검사법 중 하 나로, 검사하고자 하는 세포에 PHA와 Cyt-B를 사용하여 인위적으 로 세포의 이핵체 상태를 유도한 후 그 단계에 나타나는 MNi, NPBs, NBUDs의 빈도를 계산하여 이들의 빈도가 높으면 유전체 손상 정도 가 심한 것으로 평가하는 검사법이다. MNi는 염색체가 끊기거나 혹 은 염색체 손실의 표지인자이다.⁴⁾ CBMN-Cyt 검사의 과정은 보통 5 일 정도가 소요되어 임상적으로 시행하기에 큰 장애는 없다.

선행 연구에서 고혈압, 당뇨병, 비만, 심혈관 질환 등 일차 의료에 서 흔히 접하는 질환에서도 발병에 대한 유전적 소인과 이들 질병의 치료에 사용되는 약물에 대한 반응성 등과 관련해 유전체의 역할에 대한 연구들이 소개된 바 있다.^10-12) 본 연구는 한국인을 대상으로 CBMN-Cyt 검사법을 이용한 유전체 손상 관련 지표와 직업, 운동 여 부, 식생활 같은 행동 습관과 생활 환경을 분석한 최초의 연구이다.

DNA 손상 정도와 식생활, 생활 환경을 분석하여, 유전체에 대한 직 업의 영향, 그리고 유전체 건강에 바람직한 생활 습관 등을 알아봄 으로써, 유전체에 좀 더 건강한 생활 환경과 유전체 손상을 예방하 는 방법을 제시하고자 시행한 연구이다. 본 연구 결과, 직업과 일일 근무 시간은 유전체 손상 지표에 영향이 없었고, 규칙적인 운동 여 부와 식생활 습관의 경우 일부 항목에서 유전체 손상 지표에 차이 를 보였다.

본 연구의 대상자들은 유전체 건강의 측면으로 볼 때 매우 건강 한 생활 습관을 가지고 있는 사람들이다. 기존 연구 결과에 따르면, 소핵 빈도는 나이와 성별에 따른 뚜렷한 차이를 보이며, 유전체에 나 쁜 영향을 주는 환경에 대한 노출 여부에 따라서도 뚜렷한 차이를

보인다.^13,14) 따라서 본 연구에서는 나이의 영향을 조정하기 위해 특

정한 연령대의 사람들을 모집하여 연구를 시행하였으며, 10년 단위 의 연령대별 분포도 일정하게 모집하였고, 남녀의 숫자도 동일하게 모집하여 시행하였다. 또한, 음주와 흡연의 영향도 최대한 배제하기 위해서 한국건강증진재단에서 제시한 저음주 가이드 라인¹⁵⁾ 기준 1 회 알코올양 남자 40 g, 여자 20 g 이하를 섭취하는 자와 비흡연자 내 지 금연 기간이 3년이 넘는 사람들만 모집하여 시행하였다. 과거력 상 방사선 노출이 있었을 것으로 추정되는 사람들을 모두 배제하였 으며, 농약이나 기타 화학 약품에 노출되는 것으로 보이는 사람들 또한 배제하였다.

이와 같은 연구 대상자 설정은 본 연구 결과에 여러 가지 영향을 끼친 것으로 추정된다. 우선 참여자 모집단계에서 사전 문진을 통해 유전체 건강 상태가 좋은 사람들만 모집했기 때문에 대상자들의 CBMN-Cyt 검사 지표의 편차가 상당히 작다. 따라서, 본 연구의 대상

자에는 DNA 손상에 매우 강한 영향을 끼치는 요인이 내포되기 힘 들다. 둘째로, 유전체 건강 상태에 악영향을 끼칠만한 직업이나 과거 력을 가진 사람들은 배제되었기 때문에 직업 자체나 생활 습관 자체 의 소핵 빈도 등에 대한 영향이 제한적이 된다. 셋째로, 특정 직업들 끼리 혹은 특정식 생활습관을 비교를 하기 위한 연구방법이 아니기 때문에 각 세부 그룹에 포함되는 참가자수의 차이가 크며, 성별 및 연령대별 직업 및 생활 습관의 차이 역시 상당했기 때문에(Table 1), CBMN-Cyt 검사 지표에 대한 직업이나 생활 습관에 의한 영향이 연 령대에 의한 영향에 의해 감쇄되거나 예측과 달리 나왔다.

직업에 따른 분석과 일일 근무 시간에 따른 분석에서는 남녀 모두 에서 MNi, NPBs, NBUDs 모두의 빈도에서 유의한 차이가 없었으며, 연령대별 세부 분석의 결과도 마찬가지였다. 앞서 언급한 대로 직업 의 경우 연령대별로 직업의 분포가 상당히 다르며, 각 직업군에 포함 된 참가자 수의 차이가 큰 것, 그리고 본 연구의 배제 기준이 이러한 결과의 주요 원인인 것으로 생각된다. 일일 근로 시간의 경우는 남자 에서는 각 군간 참가자 숫자가 크지 않았으나 여자의 경우에는 하루 8시간을 초과하여 일하는 사람이 15%뿐이었다. 또 CBMN-Cyt 검사 지표가 좋은 젊은 연령대에서 일일 근로 시간이 8시간을 초과하는 비율이 높았던 점이 남자와 여자 전체 군을 분석했을 때 차이가 없 게 나온 주요 원인일 수 있다. 하지만, 연령대별 분석에서도 일일 근 무 시간에 따른 차이가 유의하지 않은 것으로 보아, 유전체적 측면의 건강한 생활 습관을 가지고 있는 일반인의 경우, 일일 근무 시간이 유전체 건강 상태에 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있다.

규칙적인 운동시행 여부에 따라 분석했을 때, 남자의 경우 운동 을 규칙적으로 한다고 답한 군에서 소핵 빈도가 그렇지 않은 군에 비해 유의하게 높았다. 하지만 여자의 경우나 연령대별 세부 분석에 서는 유의한 차이가 없었다. 과도한 신체 활동은 산화적 스트레스를 증가시켜 유전체 손상을 야기할 수 있지만, 연령이 높은 군에서 규칙 적인 운동을 한다고 답한 비율이 높다는 것을 감안하면, 이는 규칙 적인 운동에 의한 효과라고 보기보다는 연령대별 특성에 의한 것이 라고 보는 것이 더 타당하다. 추후 같은 나이 대에서 좀 더 많은 대상 자를 모집하여 연구할 필요가 있으며, 운동 강도와 종류 및 시간 등 의 운동의 양적 질적 조사를 시행하여야 운동의 유전체 손상에 대 한 영향을 정확히 알 수 있다.

식생활 습관 역시 규칙적인 운동 시행과 비슷한 점이 있다. 건강 에 좋은 행동으로 알려진 규칙적인 식사, 고른 영양 섭취는 연령대가 증가할수록 그렇다라고 대답한 인원 수가 많았고, 유제품, 채소, 과 일과 같은 건강에 좋다고 알려진 식품을 나이가 들수록 규칙적으로 먹는 비율이 높았다. 남녀 전체 분석에서 CBMN-Cyt 검사 지표의 유 의한 차이를 보이는 식생활 항목은 이처럼 연령별로 차이를 보이는

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식생활 습관들이었다. 따라서 식생활 습관 역시 유전체 손상 정도에 대해 연령에 따른 영향을 넘어서는 강한 효과는 없을 것으로 보인다.

연령대별 식생활습관에 대한 세부분석에서는 일부 항목에서 유의 한 차이를 보이는 경우가 있었다. 하지만, 식생활이라는 하나의 습관 에 대해 10가지로 세분하여 반복적으로 검정을 했다는 것을 감안하 면, 식생활에 대해서는 각 항목별로 유의확률을 본 페로니 교정에 의해 0.005 미만으로 설정하는 것이 타당하며, 그런 경우여자 30–39 세 군에서 튀김이나 볶음 요리를 규칙적으로 섭취한다고 답한 군에 서 그렇지 않은 군에 비해 NBUDs의 빈도가 높았던 것만이 식생활 항목 중 유의한 차이를 보였다. 식생활 습관의 측면에서도 건강한 일 반인의 경우 일반적으로 유전체 건강 상태에 큰 영향을 미치지 않지 만 튀김이나 볶음 요리를 규칙적으로 섭취하는 식습관은 유전체 손 상과 관계가 있었다.

결론적으로, 건강한 생활습관을 가진 30–59세의 건강한 한국인 의 경우, 직업, 일일 근무 시간, 규칙적인 운동시행 여부, 식생활 습관 은 일반적으로 유전체 손상 정도와 의미 있는 관계는 없지만, 튀김이 나 볶음 요리를 규칙적으로 섭취하는 식습관은 유전체 손상의 증가 와 관련이 있다. 하지만 본 연구의 대상자 수가 적어 추가적 연구가 필요하다.

감사의 글

본 연구는 Bio Research Complex Co., Ltd., Korea에 의해 재정 지원 을 받았다.

요 약

연구배경:

Cytokinesis-block micronucleus cytome (CBMN-Cyt) 검사 법은 이핵체 세포에서 소핵(micronuclei, MNi)이 발현하는 빈도를 통 해 유전체 손상 정도를 평가하는 방법이다. 본 연구는 건강한 중년 한국인에서 CBMN-Cyt 검사법을 이용한 유전체 손상 정도와 직업, 운동, 식생활과의 관계를 알고자 시행하였다.

방법:

30세부터 59세까지 비흡연자, 저위험 음주자인 건강한 남녀 총 300명을 대상으로 CBMN-Cyt 검사법 지표인 소핵, nucleoplasmic bridges (NPBs), nuclear buds (NBUDs)가 있는 이핵체의 빈도를 통해 DNA 손상 정도를 평가하였다. 대상자들의 직업, 일일 근무 시간, 규 칙적인 운동 여부, 식생활 습관을 설문하였으며, 이들과 CBMN-Cyt 검사법 지표 사이의 관계를 분석하였다.

결과:

직업에 따라 비교했을 때 남녀 모두에서 MNi, NPBs, NBUDs 빈도 값에 유의한 차이가 없었다. 운동 여부 분석에서는 남자에서

운동을 하는 군이 MNi가 유의하게 높았다. 식생활분석에서 남자에 서 MNi 빈도의 경우는 채소류, 지방이 많은 육류에 대해서 양 군간 에 유의한 차이가 있었고, 식사를 규칙적으로 하는지 여부에 따른 차이도 보였다. 채소의 경우 규칙적으로 섭취하는 군이, 지방이 많은 육류에서는 규칙적으로 섭취하지 않는 군이 소핵 빈도가 높았으며, 식사를 규칙적으로 하는 군의 소핵 빈도가 더 높게 나타났다. 여자 에서 채소류 섭취의 경우 규칙적으로 섭취하는 군이 NPBs 빈도가 높았다(P=0.003).

결론:

건강한 생활습관을 가진 30–59세의 건강한 한국인의 경우, 직 업, 일일 근로 시간, 규칙적인 운동시행 여부, 식생활 습관은 일반적 으로 유전체 손상 정도와 의미 있는 관계는 없지만, 튀김이나 볶음 요리를 규칙적으로 섭취하는 식습관은 유전체 손상의 증가와 관련 이 있다.

중심단어:

유전체 손상; 운동; 직업; 식생활

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