The relationship between serum vitamin D and lung function among healthy non-smokers

(1)

Original Article

pISSN 2233-9019 · eISSN 2233-9116

Korean J Fam Pract. 2015;5(3, suppl. 2):976-982

KJFP

Korean Journal of Family Practice

서 론

비타민

D

의 다양한 역할들이 밝혀지면서 더불어 전 세계적으로 인구의 비타민

D

상태에 대한 연구들이 많이 이루어지고 있는 가운 데, 다수의 연구들에서 비타민

D

부족 및 결핍 상태가 심각한 것으 로 나타나고 있다.^1-3) 아직까지 이상적인 비타민

D

^{의 혈중 농도(}

ng

^/

mL

)에 대한 일관성 있는 연구 결과는 부족하지만,

20

^이상

30

^미만 인 경우를 비타민

D

^부족,

20

미만일 경우를 결핍 상태로 정의할 때 세계적으로 약

10

억 명의 인구가 비타민

D

부족 상태일 것으로 추측 된다는 보고가 있었고, 미국과 유럽 인구의

40

% 이상, 폐경기 후 여 성의

50

% 이상이 부족 상태라는 연구 결과도 있었다.^4-6)

체내의 비타민

D

^{상태는 자외선}

B

⁽

UVB

) 노출에 의해 크게 영향 을 받으며, 보다 낮은 정도로 식이에 의해서도 영향을 받는다.^7-9) 비

타민

D

부족은 자외선 차단제의 사용의 보편화, 실내 활동 증가로 인한 자외선에 대한 노출 감소, 그리고 비타민

D

^{를 함유한 식품의} 섭취 부족에 의해 일어나며, 비타민

D

가 지방 세포에 흡수 되는 특 성을 고려할 때 비만의 유병률 증가 역시 비타민

D

^{부족이 증가하는} 원인으로 여겨질 수 있다.^{7, 10)}

비타민

D

는 뼈의 무기질화 및 칼슘의 항상성 유지에 중요한 작용 을 할 뿐 아니라 암, 자가 면역 질환, 감염, 심혈관 질환과 같은 다양 한 만성 질환에 있어서 중요한 작용을 하는 것으로 알려져 있다.^{6, 10,}

11) 또한 최근 많은 연구들에서 비타민

D

가 염증반응, 숙주의 방어기 전, 상처 치유 등의 과정에 관여하는 폐 상피 세포의 생물학적 및 면 역학적 반응에 복합적인 영향을 준다는 것이 밝혀졌으며, 이러한 비 타민

D

의 부족이 결핵이나 바이러스성 감염성 호흡기 질환, 천식, 만성 폐쇄성 폐질환 등과 밀접하게 연관되어 있다고 보고하고 있

건강한 비흡연자의 혈중 비타민 D 농도와 폐기능의 관계

문하나, 고혜진

^*

, 윤창호, 김아솔, 김효민, 민경진, 설상미

경북대학교 의학전문대학원 가정의학교실

The relationship between serum vitamin D and lung function among healthy non-smokers

Hana Moon, Hae-Jin Ko

^*

, Chang-Ho Youn, A-Sol Kim, Hyo-Min Kim, Kyung-Jin Min, Sang-Mi Seol

Department of Family Medicine, Kyungpook National University School of Medicine

Background: Vitamin D has been shown to inhibit inflammation of the lungs and strengthen innate defense mechanisms against respiratory pathogens. The aim of the present study was to assess serum vitamin D levels in relation to lung function.

Method: A cross-sectional study of relatively healthy Korean adults (n=1,396) in the fifth National Health and Nutrition Examination Survey was conducted from 2010 to 2012. We excluded smokers and subjects with pulmonary diseases such as tuberculosis, asthma, lung cancer, and chronic obstructive pulmonary disease. The subjects were divided into tertiles based on 25(OH)D levels. Multiple regression analysis was used to identify the relationship between 25(OH)D and lung function.

Results: In men, FEV1/FVC significantly decreased to 79.0, 77.8, and 75.2 in T1, T2, and T3, respectively (P for trend=0.002); in women, FVC (ℓ) significantly decreased to 3.0, 3.0, and 2.9 in T1, T2, and T3, respectively (P for trend=0.005); and FEV1 (ℓ) were 2.5, 2.4, and 2.4 in T1, T2, and T3, respectively (P for trend=0.002). However, multiple logistic regression analysis after adjustment for age, height, weight, and regular exercise, indicated that 25(OH)D level was not associated with lung function.

Conclusion: Serum 25(OH)D levels were not significantly related to lung function among healthy Korean adults. There is lack of evidence to conclude that vitamin D is a predictable indicator of lung function.

Keywords: Vitamin D, lung function, the National Health and Nutrition Examination Survey

Received September 16, 2015 Revised September 23, 2015 Accepted September 25, 2015 Corresponding Author Hae-Jin Ko

Tel: +82-53-200-6578, Fax: +82-53-200-5480 E-mail: [email protected]

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted noncommercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

(2)

문하나 외. 건강한 비흡연자의 혈중 비타민 D 농도와 폐기능의 관계 Korean Journal of Family Practice

KJFP

Original Article

다.^12-14)

비타민

D

는 표면 활성물질의 합성을 증가시켜 기도 평활근의 증 식을 억제할 뿐만 아니라, 폐가 발육하는 동안 상피 중간엽 사이의 상호작용에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다.³⁾ 현재까지 비타민

D

가 직접적으로 폐기능을 변화시키는 기전에 대해 밝혀진 바는 없 지만, 신체 크기가 폐기능에 영향을 주는 것으로 알려져 있으므로, 비타민

D

가 신체발육에 미치는 영향이 마찬가지로 폐기능에도 영 향을 미칠 것으로 보인다.^{3, 15, 16)} 이에 대한 몇몇 연구들이 시행되고 있으나 상반되는 결과들 이 보여 본 연구에서는 폐기능에 직접적인 영향을 끼치는 흡연 및 호흡기 질환을 제외시키고, 비타민

D

^{와 폐} 기능 사이의 관계에 대해 고찰해 보고자 연구를 시행하였다.^17-21)

방 법

1. 연구 대상

본 연구는 질병관리본부 연구 윤리 심의 위원회의 승인을 받 아

2010

^년에서

2012

년까지 이루어진 제

5

차 국민건강영양조사 중

2010

년 자료를 이용하여 시행하였다. 국민건강영양조사는 전국 약

3

^,

840

가구의 가구원 전체를 대상으로 시행되었으며 건강설문조사, 검진조사, 영양조사로 이루어 졌다. 본 연구는 조사에 참여한

20

^세 이상의 성인

8

^,

958

명 중 평생 흡연 여부에 대한 설문조사에 ‘피운 적 없음’으로 응답한 사람만 포함하였으며, 이 중 비타민

D

^{및 폐기} 능 미측정자, 신체 계측 미비자, 폐질환 여부 설문에 대한 응답 누락 자, 만성폐쇄성호흡기질환, 결핵, 천식 및 폐암을 진단 받은 사람을 제외하여 최종적으로 건강한 비흡연자

1

^,

396

명을 대상으로 하였다.

2. 임상 변수

임상 변수로 성별, 나이, 키, 몸무게,

Body mass index

⁽

BMI

^{, 몸} 무게(

kg

^)/키²⁽

m

²)), 신체 활동을 조사하였다. 신체 활동은 하루

10

^분 이상, 주

5

회 이상을 시행하였을 때 규칙적으로 시행한 것으로 정 의하였고 달리기(조깅), 등산, 빠른 속도로 자전거 타기, 빠른 수영, 축구, 농구, 줄넘기, 스쿼시, 단식 테니스, 무거운 물건 운반을 격렬 한 신체 활동으로, 천천히 하는 수영, 복식 테니스, 배구, 배드민턴, 탁구, 가벼운 물건 운반을 중등도 신체 활동으로, 그 외 이동 또는 운동을 위한 걷기 총 세가지 범주로 분류하였다.

직업은 햇빛에 노출되는 정도를 기준으로 야외 직업군과 실내 직 업군으로 분류하였으며, 농업이나 임업, 어업 숙련 종사자와 군인 을 야외 직업군으로 정의하였고, 실업자 (비경제 활동 인구), 관리 자, 전문가 및 관련 종사자, 사무 종사자, 서비스 종사자, 판매 종사 자, 기능원 및 관련 기능 종사자, 장치, 기계 조작 및 조립 종사자, 단순 노무 종사자를 실내 직업군으로 정의하였다.

3. 폐기능

모든 폐기능은

Digital Computed Spirometry

⁽

1022 Digital Computed Spirometry

^:

Sensomedic

^,

United States

^{)를 사용하여} 측정하였으며, 미국 흉부 학회 및 유럽 호흡기 학회의 진료지침에 따른 표준 측정 방법을 이용하였다. 폐활량 값은 기관지 확장제 사 용 이전의 측정값이며 절대값은 참고 범위의 추정 백분율로 나타 냈다. 폐기능으로는 강제 폐활량(

forced vital capacity

^,

FVC

^%),

1

초 강제 호기량(

forced expiratory volume in 1s

^,

FEV1

^%),

1

^{초 강} 제 호기량의 폐활량에 대한 비율 (

FEV1

^/

FVC

), 최고 중간 호기 유 속(

forced expiratory flow 25

^–

75

^%,

FEF 25

^-

75

%), 최고 호기 유속 (

peak expiratory flow rate

^,

PEFR

^{)을 측정하였다.}

4. 비타민 D

1

^월에서

12

월까지 조사 참여자들의 혈액 채취를 시행하였으며, 채취된 혈액 샘플은 즉각 냉장 보관되어 서울에 있는 중앙 검사 기 관으로 보내져

24

시간 이내에 분석이 시행되었다. 혈중 비타민

D

농도는

Radioimmunoassay

^및

1470 WIZARD gamma

^-

Counter

(

PerkinElmer

^/

Finland

)를 사용 하여 체내의 총 비타민

D

^{측정의 표} 준 지표인

25

^-

hydroxy vitamin D

^(이하

25

⁽

OH

⁾

D

^{)의 농도를 측정} 하였다.

5. 통계 분석

남녀별로 각각

25

⁽

OH

⁾

D

^{농도에 따라}

T1

^,

T2

^,

T3

^의

3

^{군으로 분} 류하여 분석하였다. 각 군간 특성 및 폐기능 비교를 위해

Analysis of variance

⁽

ANOVA

^),

Pearson

^'

s Chi

^-

square test

^{를 이용하였다.}

25

⁽

OH

⁾

D

와 폐기능 사이의 관계를 알기 위하여 다중 회귀 분석을 시행하였다. 모든 분석은

IBM SPSS statistics 20

^.

0

^{을 이용하였고}

P

^값이

0

^.

05

미만인 경우 통계적으로 유의성이 있는 것으로 정의하 였다.

결 과

1. 대상자의 기본적인 특성

전체 대상자의 평균 나이는

55

^.

7

세였으며, 전체 대상자

1396

^명 중

162

^명(

11

^.

6

%)는 남성이었다. 농업, 임업, 어업 종사자 및 군인 을 포함하는 야외 직업군의 비율은

23

^.

1

%로 나타났다. 전체 평균

25

⁽

OH

⁾

D

^{의 농도(}

ng

^/

mL

^)는

17

^.

7

^{였고, 남성에서는}

19

^.

9

^{, 여성에서} 는

17

^.

4

⁽

P

^<

0

^.

001

)로 남성에서 높게 나타났다. (

Table 1

⁾

25

⁽

OH

⁾

D

^농도가

30

이상인 경우가 전체의

5

^%,

20

^이상

30

^{미만인 경우가}

25

^.

3

^{% 이었고,}

10

^이상

20

^미만이

60

^.

5

%로 가장 많았으며,

10

^미만 인 경우는

8

^.

3

^{%였다. (}

Data not shown

⁾

(3)

Ha-Na Moon, et al. The relationship between serum vitamin D and lung function among healthy non-smokers

KJFP

2. 남성에서 비타민 D 농도에 따른 특성 비교

남성을

25

⁽

OH

⁾

D

의 농도에 따라 삼분위수 그룹으로 나누었 을 때, 평균 연령은

T1

^에서

52

^.

2

^세,

T2

^에서

54

^.

8

^세,

T3

^에서

57

^.

9

세로 비타민

D

농도가 높을수록 연령이 유의하게 증가하였고 (

P for trend

⁼

0

^.

005

^{), 체중(}

kg

)은 그룹별로 각각

70

^.

8

^,

67

^.

9

^,

65

^.

8

(

P for trend

⁼

0

^.

006

^),

BMI

⁽

kg

^/

m

²^{)는 각각}

24

^.

7

^,

24

^.

2

^,

23

^.

3

⁽

P for trend

⁼

0

^.

005

)으로 유의하게 감소하는 경향을 보였다. 또한

25

⁽

OH

⁾

D

의 농도가 높은 군일수록 야외 직업군의 비율이 각각

7

^.

4

^%,

22

^.

2

^%,

38

^.

9

%로 유의하게 증가하는 경향을 나타냈다 (

P for trend

^<

0

^.

001

). 그러나 신장과

25

⁽

OH

⁾

D

농도, 신체활동과

25

⁽

OH

⁾

D

농도 사이에는 유의한 경향성을 보이지 않았다. (

Table 2

⁾

남성에서

25

⁽

OH

⁾

D

농도가 증가할수록

FEV1

^/

FVC ratio

^가

T1

^에 서

79

^.

0

^,

T2

^에서

77

^.

8

^,

T3

^에서

75

^.

2

로 유의하게 감소하였고 (

P for trend

⁼

0

^.

002

^),

PEFR

⁽

L

^/

sec

^{) 또한 각각}

9

^.

0

^,

8

^.

6

^,

8

^.

4

^{로 유의하게} 감소하는 경향을 보였다 (

P for trend

⁼

0

^.

034

^{). 그러나}

FVC

^,

FEV1

및

FEF 25

^-

75

%는 유의한 경향성을 보이지 않았다. (

Table 3

⁾

3. 여성에서 비타민 D 농도에 따른 특성 비교

여성을

25

⁽

OH

⁾

D

농도에 따라 삼분위수로 그룹을 나누었 을 때 평균 나이가

T1

^에서

54

^.

6

^세,

T2

^에서

55

^.

5

^세,

T3

^에서

57

^.

2

세로

25

⁽

OH

⁾

D

농도가 높아질수록 유의하게 증가하였고(

P for trend

^<

0

^.

001

^{), 신장(}

cm

^{) 및 체중(}

kg

^{)은 각각}

155

^.

9

^,

155

^.

5

^,

155

^.

0

(

P for trend

⁼

0

^.

016

^{) 및}

59

^.

0

^,

58

^.

8

^,

57

^.

9

⁽

P for trend

⁼

0

^.

039

^)로 감소하는 경향을 보였다. 그리고

25

⁽

OH

⁾

D

농도가 높을수록 격렬 한 신체활동(

regular intense exercise

)을 하는 비율이 증가하는 경 Table 1. Clinical Characteristics of the subjects

Total (n= 1396)

Male (n= 162)

Female

(n= 1234) P value^*

Age 55.7± 9.9 55.0± 10.6 55.8± 9.8 0.332

Height (cm) 156.9± 6.9 168.1± 6.3 155.5± 5.6 ^<0.001 Body weight (kg) 59.7± 8.8 68.1± 9.4 58.6± 8.0 ^<0.001 BMI (kg/m2) 24.2± 3.0 24.1± 2.6 24.2± 3.0 0.511 Regular intense exercise^† 94 (6.7) 14 (8.6) 80 (6.5) 0.303 Regular moderate exercise^‡ 207 (14.8) 21 (13.0) 186 (15.1) 0.477 Regular walk^§ 645 (46.2) 82 (50.6) 563 (45.6) 0.231 Occupation, outdoor^|| 323 (23.1) 37 (22.8) 286 (23.2) 0.924 25(OH)D (ng/mL) 17.7± 6.6 19.9± 5.9 17.4± 6.6 ^<0.001

FVC (L) 3.1± 0.6 4.2± 0.7 3.0± 0.5 <0.001

FVC, % predicted 95.1± 11.3 92.8± 12.6 95.4± 11.2 0.006

FEV1(L) 2.5± 0.5 3.3± 0.6 2.4± 0.4 ^<0.001

FEV1, % predicted 96.1± 12.1 93.1± 12.3 96.5± 12.1 0.001 FEV1/FVC 80.1± 5.5 77.3± 6.5 80.4± 5.2 ^<0.001 FEF 25~75% (L/sec) 5.6± 1.1 7.5± 1.2 5.4± 0.9 <0.001 PEFR (L/sec) 6.5± 1.48 8.7± 1.4 6.2± 1.2 ^<0.001 Data are presented as mean±standard deviation or number (%)

* Independent t-test for continuous variables and Pearson’s chi-square test for discrete variables in terms of sex.

† Regular intense exercising at least 5 days a week for 10 minutes, such as running, climbing, riding bicycle at rapid rate, fast swimming, soccer, baseball, jumping rope, squash, tennis match of singles, moving a heavy load.

‡ Regular moderate exercise at least 5 days a week for 10minutes, such as slow swimming, tennis match of doubles, volleyball, badminton, ping pong, moving a light load

§ Regular walk at least 5 days a week for more than 10 minutes

|| Including farmer, fisherman, and soldier.

BMI, body mass index; 25(OH)D, 25 hydroxy vitamin D; FVC, forced vital capacity; FEV1, forced expiratory volume in 1s; FEF 25~75%, forced expiratory flow 25~75%; PEFR, peak expiratory flow rate.

Table 2. Characteristics of men according to tertiles of serum 25(OH)D levels

25(OH)D range (ng/mL) T1(n= 54) T2(n= 54) T3(n= 54)

P for trend

7.81~16.95 17.09~21.65 21.66~40.35

Age 52.2 54.8 57.9 0.005

Height(cm) 168.9± 5.9 167.4± 6.8 168.0± 6.1 0.455

Body weight (kg) 70.8± 10.5 67.9± 9.1 65.8± 8.1 0.006

BMI (kg/m²) 24.7± 2.8 24.2± 2.4 23.3± 2.5 0.005

Regular intense exercise^* 7(13) 2(3.7) 5(9.3) 0.495

Regular moderate exercise^† 9(16.7) 2(3.7) 10(18.5) 0.775

Regular walk^‡ 29(53.7) 26(48.1) 27(50.0) 0.701

Occupation, outdoor^§ 4(7.4) 12(22.2) 21(38.9) ^<0.001

25(OH)D(ng/mL) 13.9± 2.0 19.3± 1.4 26.4± 4.4 ^<0.001

Data are presented as mean±standard deviation or number (%)

* Independent t-test for continuous variables and Pearson’s chi-square test for discrete variables.

* Regular intense exercising at least 5 days a week for 10 minutes, such as running, climbing, riding bicycles at rapid rate, fast swimming, soccer, baseball, jumping rope, squash, tennis match of singles, moving a heavy load.

† Regular moderate exercise at least 5 days a week for 10minutes, such as slow swimming, tennis match of doubles, volleyball, badminton, ping pong, moving a light load

‡ Regular walk at least 5 days a week for more than 10 minutes

§ I ncluding farmer, fisherman, and soldier.

BMI, body mass index; 25(OH)D, 25 hydroxy vitamin D.

(4)

KJFP

향을 나타냈고(

P for trend

⁼

0

^.

047

) 또한 야외 직업군의 비율이 각 각의 군에서

19

^.

7

^%,

20

^.

6

^%,

29

^.

2

%로 유의하게 증가하였다(

P for trend

⁼

0

^.

001

^{). (}

Table 4

⁾

여성에서

T1

^,

T2

^,

T3

^{에서 각각}

FVC

^값(

L

^)이

3

^.

0

^,

3

^.

0

^,

2

^.

9

^,

FEV1

^값(

L

^)이

2

^.

5

^,

2

^.

4

^,

2

^.

4

^으로

25

⁽

OH

⁾

D

농도가 높은 군일수록 유 의하게 감소하였고(

P for trend

⁼

0

^.

005

^,

P for trend

⁼

0

^.

002

^{), 또한}

FEF 25

^-

75

^%(

L

^/

sec

^)도

5

^.

5 5

^.

4

^,

5

^.

3

로 유의하게 감소하는 경향을 보 였다(

P for trend

⁼

0

^.

003

^{). 하지만}

FEV1

^/

FVC ratio

^및

PEFR

^{의 경} 우 남성에서는

25

⁽

OH

⁾

D

농도가 증가함에 따라 유의하게 감소하였 던 것과 달리 유의한 경향성을 보이지 않았다. (

Table 5

⁾

4. 비타민 D와 폐기능의 관계에 대한 다중회귀분석 결과

혈중

25

⁽

OH

⁾

D

농도와 폐기능간의 관계를 알기 위하여, 폐기능 을 종속변수로,

25

⁽

OH

⁾

D

농도를 독립변수로 두고, 폐기능과 관계

되는 인자인 나이, 신장, 체중, 규칙적 운동을 보정하여 다중회귀 분석을 시행하였다. 그 결과 남성에서

FEV1

^/

FVC

^{에 대한}

25

⁽

OH

⁾

D

^의

β

^{= -}

0

^.

110

⁽

P for trend

⁼

0

^.

184

^)였고,

PEFR

⁽

L

^/

sec

^{)에 대한}

β

^{= -}

0

^.

011

⁽

P for trend

⁼

0

^.

506

)이었으며, 여성에서

FVC

^{에 대한}

25

⁽

OH

⁾

D

^의

β

^{= -}

0

^.

001

⁽

P for trend

⁼

0

^.

679

^),

FEV1

^{에 대한}

β

^{= -}

0

^.

001

⁽

P for trend

⁼

0

^.

540

)로 모두 통계적으로 유의한 상관관계를 보이지 않았다. (

Table 6

⁾

고 찰

본 연구는 비타민

D

와 폐기능 사이의 관계를 알고자 국민건강영 양조사를 이용하여 시행한 연구이다. 최근 비타민

D

^{가 폐 발육과정} 에서 폐상피세포 사이의 상호작용에 기능할 뿐만 아니라, 표면 활 성 물질의 생합성에 관여하여 면역학적 기전에 복합적으로 작용한 Table 4. Characteristics of women according to tertiles of serum 25(OH)D levels

25(OH)D range (ng/mL) T1(n= 411) T2(n= 412) T3(n= 411)

P for trend

4.45~13.74 13.75~18.98 19.00~53.54

Age 54.6± 10.6 55.5± 10.1 57.2± 8.5 ^<0.001

Height(cm) 155.9± 5.5 155.5± 5.6 155.0± 5.5 0.016

Body weight(kg) 59.0± 8.2 58.8± 7.9 57.9± 8.0 0.039

BMI(kg/m²) 24.3± 3.2 24.3± 2.9 24.1± 3.0 0.351

Regular intense exercise^* 22(5.4) 22(5.3) 36(8.8) 0.047

Regular moderate exercise^† 59(14.4) 61(14.8) 66(16.1) 0.495

Regular walk^‡ 179(43.6) 195(46.6) 192(46.7) 0.363

Occupation, outdoor^§ 81(19.7) 85(20.6) 120(29.2) 0.001

25(OH)D(ng/mL) 11.0± 2.0 16.3± 1.4 24.9± 5.1 ^<0.001

Data are presented as mean±standard deviation or number (%)

* regular intense exercising at least 5 days a week for 10 minutes, such as running, climbing, riding bicycles at rapid rate, fast swimming, soccer, baseball, jumping rope, squash, tennis match of singles, moving a heavy load.

† regular moderate exercise at least 5 days a week for 10minutes, such as slow swimming, tennis match of doubles, volleyball, badminton, ping pong, moving a light load

‡ vregular walk at least 5 days a week for more than 10 minutes

§ including farmer, fisherman, and soldier.

BMI, body mass index; 25(OH)D, 25 hydroxy vitamin D.

Table 3. Lung functions of men according to tertiles of serum 25(OH)D levels

25(OH)D range(ng/mL) T1(n= 54) T2(n= 54) T3(n= 54)

P for trend

7.81~16.95 17.09~21.65 21.66~40.35

FVC (L) 4.2± 0.7 4.2± 0.6 4.2± 0.7 0.987

FVC, % predicted 91.0± 11.2 93.0± 10.1 94.5± 12.6 0.112

FEV1 (L) 3.3± 0.6 3.3± 0.6 3.2± 0.6 0.163

FEV1, % predicted 92.4± 10.7 93.7± 11.2 93.2± 14.7 0.733

FEV1/FVC 79.0± 4.9 77.8± 6.3 75.2± 7.5 0.002

FEF 25~75% (L/sec) 7.6± 1.3 7.4± 1.2 7.4± 1.2 0.504

PEFR (L/sec) 9.0± 1.5 8.6± 1.3 8.4± 1.4 0.034

Data are presented as mean±standard deviation or number (%).

FVC, forced vital capacity; FEV1, forced expiratory volume in 1 s; FEF 25~75%, forced expiratory flow 25–75%; PEFR, peak expiratory flow rate.

(5)

KJFP

다는 것이 널리 알려져 이에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.^{3, 13)} 본 연구에서는 흡연력과 폐질환이 없는 건강한 성인을 대상으로 비 타민

D

가 폐기능 보호 효과를 가지는지를 알아보고자 하였다. 폐기 능에 영향을 줄 수 있는 나이, 신장, 체중, 규칙적 운동 요인을 보정 하였을 때 비타민

D

와 폐기능 사이에는 유의한 상관관계가 없거나 미약한 것으로 확인하였다.

본 연구의 단변량 분석 결과

25

⁽

OH

⁾

D

농도가 높을수록 남성에 서는

FEV1

^/

FVC ratio

가 유의하게 감소하는 경향을, 여성에서는

FVC

^,

FEV1

값이 유의하게 감소하는 경향을 보였다. 그러나 폐기능 에 영향을 줄 수 있는 인자를 보정한 후에는 둘 모두 유의한 상관관

계를 나타내지 않았다. 이러한 결과는

2005

년 미국의 국민건강영양 조사 분석 결과, 중국인 천식 환자를 대상으로 한 연구, 영국 성인 을 대상으로 한 연구 에서 혈중

25

⁽

OH

⁾

D

와 폐기능의 유의한 상관 관계가 보고된 것과는 상반된 결과이다.14, 20, 21) 본 연구와 이들 연구 와 다른 결과를 보이는 이유로 다음과 같은 원인들이 고려된다. 첫 째, 위의 연구들은 호흡기질환자와 흡연자를 포함하여 분석하였다.

둘째, 상기 세 연구 모두 평균

25

⁽

OH

⁾

D

^농도(

ng

^/

mL

^{)가 본 연구의} 평균 농도에 비해 높아서,

25

⁽

OH

⁾

D

의 유익한 효과가 더 크게 작용 하였을 것이다. 셋째, 연령군별

25

⁽

OH

⁾

D

농도가 상기 연구들과 다 르다는 점이다. 상기 미국의 연구에서는

20

^{대의 평균}

25

⁽

OH

⁾

D

^농 도가 약

25

^.

6

^{인 반면,}

70

^{대 이상에서는}

20

^.

9

^{로 나타나,}

25

⁽

OH

⁾

D

농도가 높은 군일수록 나이가 유의하게 감소하는 경향을 보이고 있 으며, 이는 이번 연구에서

25

⁽

OH

⁾

D

농도가 증가할수록 유의하게 나이가 증가하는 것과 상반되는 결과이다. 노화가 진행되면 자외선 에 반응하여 비타민

D3

전구체를 합성하는 능력이

2

^{배 이상 감소되} 며, 또한 고령 인구들은 보다 제한적인 식이 생활 및 육체적 활동으 로 인해 피부의 비타민

D3

합성이 감소하게 되므로, 나이는 비타민

D

부족의 위험 요인으로 간주되고 있다.^{6, 22-24)} 그러나 이번 연구에 서는 이러한 이론과는 반대로 남녀 모두에서

25

⁽

OH

⁾

D

^{가 높은 그룹} 으로 갈수록 오히려 연령이 증가하는 양상을 보이고 있다. 이전의 몇몇 연구에서도 이에 부합하는 결과를 발표한 적이 있었으며

2008

년 국민건강 영양 조사를 바탕으로 한국인들의 비타민

D

^{부족에 대} 해 발표한 연구에서도 이와 유사한 결과를 보고한 적이 있었다.^{25, 26)} 이 연구에서 비타민

D

^부족은

20

대에서 가장 높은 빈도로 나타났으 며 남성에서는

60

^{대, 여성에서는}

50

대에서 가장 낮은 빈도를 보였 다. 이는 우리 나라의 젊은 연령층이 주로 실내에서 생활하는 직업 을 가지는 반면, 고령층은 야외에서 주로 생활하는 농업, 임업, 수 산업 등에 종사하면서 자외선에 노출되는 정도가 더 크기 때문일 것 으로 생각된다. 이렇듯 연령에 따른

25

⁽

OH

⁾

D

농도가 해외 연구와 달랐기 때문에 본 연구와 상기 연구들과의 직접적인 비교는 힘들 것 이다. 넷째, 연구마다 평균 연령이 다르다는 점이다. 본 연구는 평 Table 5. Lung function of women according to tertiles of serum 25(OH)D levels

25(OH)D range (ng/mL) T1 (n= 411) T2 (n= 412) T3 (n= 411)

P for trend

4.45~13.74 13.75~18.98 19.00~53.54

FVC (L) 3.0± 0.5 3.0± 0.5 2.9± 0.5 0.005

FVC, % predicted 95.9± 11.1 95.2± 11.4 95.3± 11.1 0.444

FEV1 (L) 2.5± 0.4 2.4± 0.4 2.4± 0.4 0.002

FEV1, % predicted 96.7± 11.9 96.5± 12.3 96.3± 12.0 0.643

FEV1/FVC 80.5± 4.9 80.7± 5.6 80.2± 5.2 0.394

FEF 25~75% (L/sec) 5.5± 0.9 5.4± 0.9 5.3± 0.8 0.003

PEFR (L/sec) 6.3± 1.2 6.2± 1.2 6.1± 1.2 0.205

Data are presented as mean±standard deviation or number (%).

* Independent t-test for continuous.

Table 6. The relationship between serum 25(OH)D levels and lung functions

β Coefficient Standard Error P value^* Men

FVC (L) 0.009 0.007 0.195

FVC%, predicted 0.235 0.155 0.131

FEV1 (L) 0.003 0.006 0.668

FEV1%, predicted 0.089 0.172 0.605

FEV1/FVC - 0.110 0.080 0.184

FEF 25~75% (L/sec) 0.012 0.012 0.340

PEFR (L/sec) - 0.011 0.017 0.506

Women

FVC (L) - 0.001 0.001 0.679

FVC%, predicted - 0.025 0.048 0.599

FEV1 (L) - 0.001 0.001 0.540

FEV1%, predicted - 0.050 0.052 0.338

FEV1/FVC - 0.003 0.021 0.900

FEF 25~75% (L/sec) - 0.001 0.003 0.613

PEFR (L/sec) 0.003 0.004 0.462

* Multiple linear regression analysis, lung function as a dependent variable and 25(OH)D levels as an independent variable, adjusted for age, height, weight, and regular exercise.

(6)

KJFP

균

55

세 정도의 성인을 대상으로 하였으나, 중국과 영국의 연구는

40

대의 비교적 젊은 연령층이었고, 미국의 연구는 평균연령을 제시 하지는 않았으나

60

^{대 이상의 고령이}

30

% 이상을 차지하여 본 연구 보다 높은 평균 연령을 보일 것으로 고려된다. 호흡기계는 노화 과 정에서 여러 가지 구조적, 생리학적, 면역학적 변화를 겪게 된다.

흉강에 발생하는 구조적인 변화는 흉벽의 탄성을 감소시키고, 노화 로 인한 흉곽의 석회화로 흉강의 강직이 유발되며, 노인성 골다공 증은 흉추의 높이를 감소시키며 척추측만증을 유발하여 흡기 동안 흉강이 팽창하는 능력을 감소시킨다.²⁷⁾ 폐는

20

^{세까지 성장하고 성} 숙하는 단계를 거치며 여성에서는

20

^{세경, 남성에서는}

25

^{세경 최} 대 폐기능에 도달한 후 약

35

세까지 일정하게 유지된 후 급격히 감 소하기 시작한다.^27-29) 따라서,

25

⁽

OH

⁾

D

가 높은 그룹으로 갈수록 오히려 연령이 증가하는 경향을 보였던 이번 연구에서는, 특히 남, 녀 각각

T3

^{군에서 평균}

25

⁽

OH

⁾

D

^농도(

ng

^/

mL

^{)가 약}

26

^,

25

^{로 폐기} 능에 긍정적인 영향을 일으키기에는 전반적으로 너무 낮아, 폐기능 값은

25

⁽

OH

⁾

D

보다는 나이에 의한 변화에 더 민감하게 반응하였을 것이다.

반대로 영국에서 시행된 또 다른 코호트 연구 에서는 혈중

25

⁽

OH

⁾

D

농도가 높아질수록

FEV1

^/

FVC ratio

^{가 감소하며,}

COPD

의 위험도는 더 증가하는 것으로 나타나 본 연구 결과와 일치하는 결론을 보고하였다.¹⁸⁾ 이 연구의 전체 대상자들의 평균

25

⁽

OH

⁾

D

농도(

ng

^/

mL

^{)는 약}

13

으로 이번 연구의 평균값인

17

^.

7

^{보다 낮았으} 며, 평균 나이는

66

세로 상대적으로 고령이었고, 상기 언급한 연구 들과 마찬가지로 흡연자 및

COPD

유병자를 모두 포함하여 시행 한 연구로 본 연구와의 직접적인 비교는 불가능하다. 그러나 이 연 구에서도 흡연이나 활동성 등의 인자를 보정한 결과, 비타민

D

^농 도와 폐기능간의 유의한 관계는 없었고

COPD

유병률에도 차이가 없었다. 이러한 결과들을 종합해볼 때 비타민

D

와 폐기능간의 양의 상관관계를 결론 짓기에는 근거가 부족하다고 볼 수 있겠다.

본 연구에는 몇 가지 제한점이 있다. 첫째, 이번 국민건강영양조 사에 혈중

25

⁽

OH

⁾

D

농도 및 폐기능에 영향을 줄 수 있는 식이 및 기타 보충제의 섭취에 대한 자료가 누락되어 있어 분석에 이용하 지 못하였다. 또한

25

⁽

OH

⁾

D

농도는 채취 시간에도 영향을 받을 수 있는데 이에 대한 영향을 파악하지 못했다. 둘째로 야외 활동의 정 도, 자외선 차단제의 사용 및 의복을 통한 자외선 차단 정도에 대한 조사 문항이 없어 혈중

25

⁽

OH

⁾

D

농도에 가장 큰 영향을 줄 수 있 는 자외선에 대한 노출 정도를 알기 어려웠다.³⁰⁾ 본 연구에서 이러 한 제한점을 최소화하기 위하여 직업상 야외 직업군 및 실내 직업군 으로 분류하여 보정하였으나, 그 노출시간과 정도를 정확히 파악할 수 없어 영향을 완전히 배제하지는 못하였다. 셋째로 폐기능에 영 향을 줄 수 있는 호흡기질환을 모두 배제하고 연구를 진행하기 위 해 폐렴, 만성폐쇄성폐질환, 천식, 폐암을 진단 받은 대상자를 모두

제외시켰지만, 이는 국민 건강 영양 조사의 설문조사에 의존한 것 으로 질병을 앓고 있지만 의사의 진단을 받은 적이 없거나 진단 받 은 것을 알지 못하는 참여자들이 연구에 포함되어 있을 가능성을 완 전히 배제할 수 없다. 마지막으로 이번 연구는 국민건강영양조사를 이용한 단면적 연구의 특성상,

25

⁽

OH

⁾

D

와 폐기능 사이의 선후 관 계를 증명하기는 어렵다고 보인다.

그러나 이번 연구는 국민건강영양조사를 바탕으로 시행하여 그 결과가 우리나라 인구 전체의 특성을 대변할 수 있다는 장점이 있으 며, 비교적 많은 수의 참여자를 대상으로 시행한 것도 본 연구의 장 점이라고 할 수 있다. 또한 폐기능에 영향을 줄 수 있는 흡연 및 폐 렴, 만성폐쇄성폐질환, 천식, 폐암 등의 호흡기 질환을 처음부터 배 제하여 보다 직접적으로 비타민

D

와 폐기능 사이의 관계에 대해 고 찰해 보고자 한 것도 큰 의의가 있을 것으로 생각된다. 이번 연구 결 과 비타민

D

를 폐기능을 예측 가능하게 해주는 지표로 결론지을 수 는 없으나, 향후 비타민

D

보충을 통한 폐기능 감퇴의 감소를 관찰 할 수 있는 수년간의 추적 검사를 통한 보다 대규모의 장기적인 연 구가 필요할 것이다.

요 약

연구배경: 최근 비타민

D

는 폐실질의 염증반응을 억제하고 호흡기 병원체에 대한 선천적 방어기제를 강화시키는 것으로 밝혀졌다. 비 타민

D

와 폐기능에 대한 몇몇 연구들이 발표되어왔으나 아직 미흡 한 실정이다. 본 연구에서는 비교적 건강한 비흡연 성인에서의 혈 중 비타민

D

농도와 폐기능과의 관계를 알아보고자 한다.

방법:

2010

^년에서

2012

년까지 이루어진 제

5

차 국민건강영양조사 중 흡연자 및 결핵, 천식, 폐암, 만성 폐쇄성 폐질환 등 호흡기 질 환을 진단 받은 사람을 제외하고, 폐기능 검사 및 혈중 비타민

D

(

25

^-

hydroxycholecalciferol

^{, 이하}

25

⁽

OH

⁾

D

) 농도를 모두 측정한

40

^{세 이상의 성인}

1396

명을 대상으로 시행하였다. 남녀를 각각 혈 중

25

⁽

OH

⁾

D

농도에 따라 삼분위수로 나누고

25

⁽

OH

⁾

D

^{와 폐기능} 사이의 관계를 다중회귀분석으로 분석하였다

결과: 남자와 여자 모두에서, 연령이 높을수록, 체중이 적을수록, 야외에서 일하는 직업군에서

25

⁽

OH

⁾

D

농도가 높게 나타나는 경향 이 있었다.

25

⁽

OH

⁾

D

농도가 증가함에 따라 남성에서

FEV1

^/

FVC

는

T1

^,

T2

^,

T3

^{에서 각각}

79

^.

0

^,

77

^.

8

^,

75

^.

2

로 유의하게 감소하였으 며 (

P for trend

⁼

0

^.

002

^{), 여성에서는}

FVC

⁽

ℓ

^)가

T1

^,

T2

^,

T3

^그룹에 서 각각

3

^.

0

^,

3

^.

0

^,

2

^.

9

^이었고(

P for trend

⁼

0

^.

005

^),

FEV1

⁽

ℓ

^)는

2

^.

5

^,

2

^.

4

^,

2

^.

4

⁽

P for trend

⁼

0

^.

002

)로 유의하게 감소하였다. 그러나 나이, 신장, 체중, 규칙적 운동을 보정하고 폐기능을 종속변수로,

25

⁽

OH

⁾

(7)

KJFP

D

를 독립변수로 두고 시행한 다중회귀분석 결과

25

⁽

OH

⁾

D

^농도와 폐기능 사이에 유의한 상관관계가 없었다.

결론: 이번 연구 결과 비타민

D

를 폐기능을 예측 가능하게 해주는 지표로 결론짓기에는 아직 근거가 충분하지 못하다.

중심단어: 비타민

D

, 폐기능, 국민 건강 영양 조사

REFERENCES

1. Ginde AA, Liu MC, Camargo CA, Jr. Demographic differences and trends of vitamin D insufficiency in the US population, 1988-2004.

Arch Intern Med 2009;169:626-32.

2. Nowson CA, Margerison C. Vitamin D intake and vitamin D status of Australians. Med J Aust 2002;177:149-52.

3. Zosky GR, Berry LJ, Elliot JG, James AL, Gorman S, Hart PH.

Vitamin D deficiency causes deficits in lung function and alters lung structure. Am J Respir Crit Care Med 2011;183:1336-43.

4. Rosen CJ. Clinical practice. Vitamin D insufficiency. N Engl J Med 2011;364:248-54.

5. Holick MF. Vitamin D status: measurement, interpretation, and clinical application. Ann Epidemiol 2009;19:73-8.

6. Holick MF. Vitamin D deficiency. N Engl J Med 2007;357:266-81.

7. Kasahara AK, Singh RJ, Noymer A. Vitamin D (25OHD) Serum Seasonality in the United States. PLoS One 2013;8:e65785.

8. Moore C, Murphy MM, Keast DR, Holick MF. Vitamin D intake in the United States. J Am Diet Assoc 2004;104:980-3.

9. Calvo MS, Whiting SJ, Barton CN. Vitamin D intake: a global perspective of current status. J Nutr 2005;135:310-6.

10. Finklea JD, Grossmann RE, Tangpricha V. Vitamin D and chronic lung disease: a review of molecular mechanisms and clinical studies. Adv Nutr 2011;2:244-53.

11. Holick MF, Chen TC. Vitamin D deficiency: a worldwide problem with health consequences. Am J Clin Nutr 2008;87:1080S-6S.

12. Herr C, Greulich T, Koczulla RA, Meyer S, Zakharkina T, Branscheidt M, et al. The role of vitamin D in pulmonary disease:

COPD, asthma, infection, and cancer. Respir Res 2011;12:31.

13. Hansdottir S, Monick MM, Hinde SL, Lovan N, Look DC, Hunninghake GW. Respiratory epithelial cells convert inactive vitamin D to its active form: potential effects on host defense. J Immunol 2008;181:7090-9.

14. Hansdottir S, Monick MM. Vitamin D effects on lung immunity and respiratory diseases. Vitam Horm 2011;86:217-37.

15. Nguyen M, Trubert CL, Rizk-Rabin M, Rehan VK, Besancon F, Cayre YE, et al. 1,25-Dihydroxyvitamin D3 and fetal lung maturation: immunogold detection of VDR expression in pneumocytes type II cells and effect on fructose 1,6 bisphosphatase.

J Steroid Biochem Mol Biol 2004;89-90:93-7.

16. Damera G, Fogle HW, Lim P, Goncharova EA, Zhao H, Banerjee

A, et al. Vitamin D inhibits growth of human airway smooth muscle cells through growth factor-induced phosphorylation of retinoblastoma protein and checkpoint kinase 1. Br J Pharmacol 2009;158:1429-41.

17. Black PN, Scragg R. Relationship between serum 25-hydroxyvitamin d and pulmonary function in the third national health and nutrition examination survey. Chest 2005;128:3792-8.

18. Shaheen SO, Jameson KA, Robinson SM, Boucher BJ, Syddall HE, Sayer AA, et al. Relationship of vitamin D status to adult lung function and COPD. Thorax 2011;66:692-8.

19. Brehm JM, Celedon JC, Soto-Quiros ME, Avila L, Hunninghake GM, Forno E, et al. Serum vitamin D levels and markers of severity of childhood asthma in Costa Rica. Am J Respir Crit Care Med 2009;179:765-71.

20. Li F, Peng M, Jiang L, Sun Q, Zhang K, Lian F, et al. Vitamin D deficiency is associated with decreased lung function in Chinese adults with asthma. Respiration 2011;81:469-75.

21. Berry DJ, Hesketh K, Power C, Hypponen E. Vitamin D status has a linear association with seasonal infections and lung function in British adults. Br J Nutr 2011;106:1433-40.

22. MacLaughlin J, Holick MF. Aging decreases the capacity of human skin to produce vitamin D3. J Clin Invest 1985;76:1536-8.

23. Mithal A, Wahl DA, Bonjour JP, Burckhardt P, Dawson-Hughes B, Eisman JA, et al. Global vitamin D status and determinants of hypovitaminosis D. Osteoporos Int 2009;20:1807-20.

24. Zittermann A, Iodice S, Pilz S, Grant WB, Bagnardi V, Gandini S.

Vitamin D deficiency and mortality risk in the general population:

a meta-analysis of prospective cohort studies. Am J Clin Nutr 2012;95:91-100.

25. Larcombe L, Mookherjee N, Slater J, Slivinski C, Singer M, Whaley C, et al. Vitamin D in a northern Canadian first nation population:

dietary intake, serum concentrations and functional gene polymorphisms. PLoS One 2012;7:e49872.

26. Choi HS, Oh HJ, Choi H, Choi WH, Kim JG, Kim KM, et al.

Vitamin D insufficiency in Korea--a greater threat to younger generation: the Korea National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES) 2008. J Clin Endocrinol Metab 2011;96:643- 51.

27. Sharma G, Goodwin J. Effect of aging on respiratory system physiology and immunology. Clin Interv Aging 2006;1:253-60.

28. Janssens JP, Pache JC, Nicod LP. Physiological changes in respiratory function associated with ageing. Eur Respir J 1999;13:197-205.

29. Zeleznik J. Normative aging of the respiratory system. Clin Geriatr Med 2003;19:1-18.

30. Rejnmark L, Lauridsen AL, Vestergaard P, Heickendorff L, Andreasen F, Mosekilde L. Diurnal rhythm of plasma 1,25-dihydroxyvitamin D and vitamin D-binding protein in postmenopausal women: relationship to plasma parathyroid hormone and calcium and phosphate metabolism. Eur J Endocrinol 2002;146:635-42.