Relationship between serum testosterone level and QTc interval in korean adult men

Received February 27, 2015 Revised July 29, 2015 Accepted August 28, 2015 Corresponding Author Byoung-Jin Park

Tel: +82-10-9330-7712 E-mail: bjpark96@yuhs.ac

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서 론

심전도 상

QT

간격은 심실의 탈분극 시작 시점부터 재분극이 완 료 될 때 까지의 시간 간격을 나타내는 것으로, 이는 심박동수에 따 라 달라지게 된다. 따라서 보통

Bazzett

^’

s

공식을 이용해 교정한 값 인

QTc

⁽

corrected QT

^,

QTc

) 간격을 사용한다.¹⁾ 심실의 탈분극이 지 연되면

QTc

간격이 연장되고, 이는 염전성 심실 빈맥이나, 치명적인 심실성 부정맥을 유발할 수 있다고 알려 있다.^2-4) 또한

QTc

^간격의 연장은 관상동맥성 심장 질환,^{5, 6)} 당뇨,⁷⁾ 울혈성 심부전⁸⁾ 환자들의 사망률 증가와 관련이 있는 것으로 알려져 있다.

테스토스테론은 체내에서 작용 할 때 디하이드로 테스토스테론과 에스트라디올로 각각 전환되어, 디하이드로 테스토스테론은 안드로 젠 수용체와, 에스트라디올은 에스트로겐 수용체(

ERa

^,

ERb

^{)와 각각} 결합하여 남성의 근력에 영향을 미치고, 뼈, 연골 등의 주요 생리적

효과와 성적 기능에 작용한다.⁹⁾

남성에서 나이가 들면서 부신과 고환의 기능 감소에 따라 혈청 테 스토스테론 농도가 감소하게 되는데¹⁰⁾ 이러한 테스토스테론 농도의 감소가 만성 질환에 미치는 영향에 대한 연구가 중요해 지고 있다.

남성에서 테스토스테론 농도의 감소는 근육량의 감소를 일으키고, 동시에 지방의 양을 증가시킨다. 특히 복부지방의 증가를 유발하게 되어¹¹⁾ 이러한 결과는 테스토스테론 농도의 감소가 인슐린 저항성을 증가 시킬수 있으며, 대사증후군 이나 심혈관 질환의 유병율을 높일 수 있음을 의미한다. 이전의 연구에서 같은 연령의 인구집단에서 혈 청 테스토스테론의 농도가 낮을 경우 심혈관계 질환의 발생률, 사망 률이 모두 높아졌다는 보고가 있다.^{12, 13)}

또한 이전의 연구에서

15

^세에서

50

세 사이의 환자군을 대상으로 한 결과 남성에서 보다 여성에서

QTc

간격이 의미있게 길었으며, 이 러한 성별간의

QTc

간격의 차이는 연령이 증가할수록 감소했다는

한국 남성에서 혈청 테스토스테론 농도와 QTc 간격과의 관계

전근화, 박병진

^*

, 김병무, 양성관, 박진경, 정태하, 서민석

연세의대 강남세브란스병원 가정의학과

Relationship between serum testosterone level and QTc interval in korean adult men

Keun-Hwa Jun, Byoung-Jin Park^*, Byung-Mu Kim, Seong-Gwan Yang, Jin-Kyung Park, Tae-Ha Jung, Min-Seok Seo Department of Family Medicine, Gannam Severance Hospital, Yonsei University College of Medicine

Background: Decrease of testosterone level in men induce the reduction of muscle mass, and increase of the amount of fat, particularly, visceral fat. And low testosterone level can increase QTc –interval, and cause cardiovascular disease. However, the relationship between serum testosterone level QTc interval has not been studied in Korea. Thus, we studied the relationship between serum testosterone level and QTc interval in korean adult men.

Method: We analysed 304 Korean subjects at a health promotion center of a university hospital from January 2008 to October, 2010. Subjects were evaluated for using a questionnaire, blood pressure and blood test. QTc interval was measured from the standard 12-lead electrocardiogram.

Results: In korean adult men, the coefficient of testosterone level and QTc interval is r=-0.183(p=0.001). And after adjusting confounding variables, in model1, 2, 3, β v of testosterone level and QTc interval is respectly, β=-0.702(p=0.001), β=-0.530 (p=0.022), β=-0.480(p=0.038).

Conclusion: In Korean adult men, serum testosterone level is significantly associated with QTc interval. As the level of serum testosterone increased, the QTc interval tends to be decreased.

Keywords: testosterone, corrected QT interval (QTc), Electrocardiogram

Keun-Hwa Jun, et al. Relationship between serum testosterone level and QTc interval in korean adult men

Korean Journal of Family Practice

KJFP

연구 결과가 있다.^14-16) 이러한 결과의 원인에 대해 남성의 성호르 몬인 테스토스테론이

QTc

간격을 짧게 하는데 역할을 할 것 이라는 가설이 제기되었다.¹⁷⁾ 이후 타 연구에서 테스토스테론이

QTc

^간격 을 감소시키고 나아가 염전성 심실 빈맥을 감소시키는데 유의한 상 관성이 있다는 외국 연구가 있었다.¹⁸⁾

그러나 아직까지 우리나라에서는 혈청 테스토스테론의 농도와 심전도상

QTc

간격에 대한 관련성을 조사한 연구가 없는 실정이다.

따라서 본 연구에서는 한국 성인 남성에서, 혈청 테스토스테론 농 도와

QTc

간격과의 연관성에 대해 알아보고자 하였다.

방 법

1. 연구 대상

본 연구는

2008

^년

1

^월부터

2010

^년

10

월까지 일개 대학병원 건강 검진센터에 내원한

18

세 이상의 성인 남성

1

^,

778

^{명을 대상으로 하} 였다. 이 가운데 심전도 기록이 없는 군(

55

명), 혈청 테스토스테론 결과가 없는 군(

1247

명), 심전도상 부정맥이 있는 군(

77

^{명), 다른 검} 사 결과가 누락된 군(

11

명), 검사를 중복하여 시행한 환자군(

84

^명), 총

1

^,

474

명을 제외하여 최종분석 대상은

304

^{명 이었다.}

2. 연구 방법 1) 설문지 조사

설문지를 통해 연령, 성별, 과거력, 약물 복용력, 흡연 여부를 조 사하였다. 현재 흡연 중인 경우를 현재 흡연자(

current smoker

^)로 분류하였다.

2) 신체 계측

대상자들은 신장과 체중을 측정하였고 체중/신장²(

kg

^/

m

^{2) 공식} 을 이용하여

BMI

를 계산하였다. 혈압 측정은 수축기와 이완기 혈 압을 측정하였다

3) 혈액학적 검사

8

시간 이상 금식한 후 공복상태에서 정맥혈을 채혈하여 혈당, 중 성지방, 총콜레스테롤, 고밀도지질단백, 저밀도지질단백, 칼슘, 칼 륨, 테스토스테론의 농도를 측정하였다. 본 연구에서는 테스토스테 론의 농도에 따라 연구대상을

4

개의 집단으로 각각 나누어 유의성 을 검정하였다. 테스토스테론의 농도가

13

^.

4 nmol

^/

L

^{미만인 경우} 를

Q1

^{으로 (}

Q1

⁼

76

^명),

13

^.

4 nmol

^/

L

^이상

16

^.

3 nmol

^/

L

^{미만인 경} 우를

Q2

^{로 (}

Q2

⁼

76

^명),

16

^.

4 nmol

^/

L

^이상

19

^.

7 nmol

^/

L

^{미만인 경} 우

Q3

^{으로 (}

Q3

⁼

76

^명),

19

^.

7 nmol

^/

L

^{이상인 경우}

Q4

^{로 (}

Q4

⁼

76

명), 각각 분류하였다.

4) QTc 간격 측정

심전도는 표준

12

-유도 자동심전도기인

Marquette MAC 12

⁽

General Electric Medical System Inc

^.,

Milwaukee

^,

WI

^,

USA

⁾ 를 통해 기록하였고,

QTc

간격은 자동 심전도 분석 프로그램인

12STTM ECG analysis

^{를 통해}

Bazett

공식에 의해 계산되었다.

5) 당뇨와 고혈압

당뇨는 설문지를 통해 이미 진단 받은 환자이거나, 공복 혈당 이

126mg

^/

Dl

이상인 경우 당뇨가 있는 것으로 정의하였고, 고혈 압은 설문지를 통해 이미 진단 받은 경우 이거나 수축기 혈압이

140mmHg

이상, 또는 이완기 혈압이

90

이상인 경우로 정의하였다.

3. 통계분석

통계적 분석은

SPSS ver

^.

18

^.

0

⁽

SPSS Inc

^.

Chicago

^,

IL

^,

USA

^)을 이용하였고, 테스토스테론과 관련된 측정변수 들의 분포를 기술통 계량으로 조사하여 나타내었다. 연구 대상자들의 일반적인 통계수 치는 평균± 표준편차 또는 숫자(백분위)로 표시하였다. 테스토스 테론의 농도에 따라 분류한

4

^{개의 그룹인}

Q1

^,

Q2

^,

Q3

^,

Q4

^{간의 측} 정 변수들의 차이를 알아보기 위하여 카이제곱 검정을 이용하였다.

QTc

간격과 테스토스테론 및 측정변수들간의 상관성을 알아보기 위하여

Pearson

^’

s

상관분석을 시행하였다. 또한 각 변수들 간의 독 립적인 관련성을 조사하기 위하여 혼란변수를 보정하여

model 1

^,

2

^,

3

⁽

Model 1

: 나이를 보정한 경우,

Model 2

: 나이, 체질량 지수, 이완기 혈압, 흡연을 보정한 경우,

Model 3

: 나이, 체질량 지수, 이 완기 혈압, 흡연, 공복혈당, 칼슘, 칼륨을 보정한 경우)로 각각 정의 하고 다변량 선형 회귀분석을 이용하여 분석하였다.

P

^값이

0

^.

05

^미 만인 경우를 통계적으로 유의한 것으로 판정하였다.

결 과

1. 연구 대상자들의 일반적인 특징

남자

304

명의 각 그룹별 평균 혈중 테스토스테론 농도는

Q1

은

11

^.

3

^±

1

^.

2nmol

^/

L

^,

Q2

^는

14

^.

7

^±

1

^.

4nmol

^/

L

^,

Q3

^는

17

^.

8

^±

1

^.

1nmol

^/

L

^,

Q4

^는

21

^.

4

^±

1

^.

2nmol

^/

L

였고, 평균 연령은

Q1

^은

50

^.

9

^±

9

^.

6

^세,

Q2

^는

54

^.

8

^±

8

^.

4

^세,

Q3

^는

52

^.

9

^±

9

^.

3

^세,

Q4

^는

49

^.

8

^±

11

^.

8

세 였으며, 그룹별 평균

BMI

^는

Q1

^은

25

^.

7

^±

2

^.

9kg

^/

m

^2,

Q2

^는

24

^.

7

^±

2

^.

1kg

^/

m

^2,

Q3

^는

24

^.

3

^±

2

^.

9kg

^/

m

^2,

Q4

^는

23

^.

6

^±

2

^.

5kg

^/

m

^{2 였다(}

Table 1

). 또한 테스토스테론의 농도가 높은 그룹에

서

BMI

가 낮게 측정되었고, (

p

^<

0

^.

001

) 테스토스테론의 농도가 높 은 그룹에서 중성지방의 농도가 낮았다(

p

⁼

0

^.

005

^).

2. 혈청 테스토스테론 농도와 QTc 간격과의 관계

총

304

명의 연구 대상자에 대해 테스토스테론의 농도에 따라

Q1

^,

Q2

^,

Q3

^,

Q4

로 그룹을 나눈 후

QTc

간격을 분석한 결과, 그 룹 별 평균

QTc

^{간격 값은}

Q1

^은

434msec

^,

Q2

^는

431

^.

2msec

^,

Q3

^는

425

^.

5msec

^,

Q4

^는

422msec

^{로 측정되었다(}

Figure 1

^).

연구 대상자들의 혈청 테스토스테론의 농도와

QTc

^{간격은 유의} 한 음의 상관 관계를 보였다(

r

^{= -}

0

^.

183

^,

P

⁼

0

^.

001

^{) (}

Table 2

^{). 혼} 란변수들을 보정하여 다중선형회귀분석을 통해 검정해 본

Moldel 1

^,

2

^,

3

에서 혈청 테스토스테론의 농도과

QTc

간격과의 관계의 경 우도 유의한 결과를 나타내었다.

Model 1

에서 나이를 보정한 경우,

Model 2

에서 나이, 체질량 지수, 이완기 혈압, 흡연을 보정한 경우,

Model 3

에서 나이, 체질량 지수, 이완기 혈압, 흡연, 공복혈당, 칼 슘, 칼륨을 보정한 모든 경우에서 테스토스테론의 농도와

QTc

^간격

Table 1. Clinical and metabolic characteristics of the study participants categorized by testosterone into quartiles*

Variables

Testosterone (nmol/L)

Q1 (N= 76) 11.3(1.2)

Q2 (N= 76) 14.7(1.4)

Q3 (N= 76) 17.8(1.1)

Q4 (N= 76)

21.4(1.2) P-value

Age (years) 50.9(9.6) 54.8(8.4) 52.9(9.3) 49.8(11.8) 0.010

BMI (kg/m²) 25.7(2.9) 24.7(2.1) 24.3(2.9) 23.6(2.5) ^<0.001

SBP (mmHg) 125.2(11.8) 127.0(14.6) 123.6(15.0) 125.5(15.3) 0.546

DBP (mmHg) 79.7(7.9) 79.6(8.6) 78.7(9.1) 78.0(9.3) 0.579

FBG (mg/dL) 100.7(23.1) 98.2(21.9) 97.3(18.5) 98.3(20.1) 0.773

Total cholesterol (mg/dL) 198.2(39.7) 192.6(31.1) 197.7(34.9) 182.7(33.5) 0.023

Triglyceride (mg/dL) 172.0(114.9) 138.6(78.0) 138.3(79.9) 123.9(55.1) 0.005

LDL cholesterol (mg/dL) 117.9(37.8) 115.1(28.8) 120.8(28.2) 109.6(29.4) 0.153

HDL cholesterol (mg/dL) 45.9(9.9) 49.8(10.9) 49.3(12.1) 48.3(9.0) 0.106

Diabetes^† (%) 2.0 3.3 1.6 3.9 0.217

Hypertension^‡ (%) 10.9 9.9 7.6 8.2 0.313

Current smoker (%) 8.4 8.4 8.7 14.0 0.022

* Values are presented as mean±SD or number (%).

† Diabetes was defined as a history of taking glucose lowering medication or fasting blood glucose ≥ 126 mg/dL.

‡ Hypertension was defined as a history of taking anti-hypertensive medication or SBP ≥ 140 mmHg or DBP ≥ 90 mmHg.

BMI: body mass index, SBP: systolic blood pressure, DBP: diastolic blood pressure, FBG: fasting blood glucose, LDL: low density lipoprotein, HDL: high density lipoprotein

Q1: serum testosterone level<13.4nmol/L

Q2: 13.4nmol/L≤serum testosterone level<16.3nmol/L Q3: 16.3nmol/L≤serum testosterone level<19.7nmol/L Q4: serum testosterone level≥19.7nmol/L

Figure 1. Mean values of QTc interval according to testosterone quatiles

Keun-Hwa Jun, et al. Relationship between serum testosterone level and QTc interval in korean adult men

Korean Journal of Family Practice

KJFP

과 통계적으로 유의한 음의 상관관계를 보였다(

Table 3

^).

Model 1

의 경우

β

^{= -}

0

^.

702

⁽

p

⁼

0

^.

001

^),

Model 2

^는

β

^{= -}

0

^.

530

⁽

p

⁼

0

^.

022

^),

Model 3

^{의 경우}

β

^{= -}

0

^.

480

⁽

p

⁼

0

^.

038

)값을 각각 나타내었다.

고 찰

본 연구를 통해 한국 남성에서 혈청 테스토스테론의 농도가 높을 수록

QTc

간격이 감소함을 확인할 수 있었다. 이는 기존의 연구에 서 밝혀진 내용과 상응하는 결과이다. 혈청 테스토스테론의 농도가 낮을 수록

QTc

간격이 길어지고,

QTc

간격이 길어짐은 심실성 빈 맥, 관상동맥성 심질환 등의 위험성이 높아짐을 예측할 수 있는 지 표가 될 수 있다.

혈청 테스토스테론의 농도가 심전도상의

QTc

^{간격에 영향을 미} 치는 기전은 이전의 연구를 통해 알려져 있다. 테스토스테론은 기 니아 피그를 대상으로 한 실험을 통해

L

^-

type

칼슘 통로을 억제하 고, 느린, 지연된 정류 칼륨 통로를 강화하므로써 심근세포의 활동

전위 기간을 짧게 만든다고 밝혀져 있다. 그러나 이온 통로의 발현 에는 종간의 유의한 차이가 있고, 사람에서

QTc

^{간격이 성별과 나} 이에 따라 차이가 나타나는 기전의 주요 메커니즘은 아직 불명확하 다.¹⁸⁾

하지만 테스토스테론이 칼슘통로와 칼륨통로를 통해 조기 재분 극을 짧게 하여

QTc

간격을 감소시킨다는 기전은 명확하며, 이로 인해 동일 연령대 환자군에서 성별간의

QTc

간격에 유의한 차이가 있다고 알려져 있다.¹⁸⁾ 여성에서 동일 연령대의 남성에 비해 낮은 테스토스테론 농도로 인해, 활동전위 기간이 길어 질 수 있고 이는

QTc

간격의 연장으로 이어지게 된다.¹⁸⁾ 또한 테스토스테론은 조기 재분극을 짧게 하는 기전에서 칼륨 통로 보다 칼슘통로에 더 큰 역 할을 하는 것으로 알려졌다.¹⁸⁾

테스토스테론은 남성의 근력에 영향을 미치고, 뼈, 연골 등의 주 요 생리적 효과와 성적 기능에 주요한 작용을 하기 때문에 테스토스 테론 대체 요법은 현재 많은 사람들에 의해 사용되고 있는 호르몬 대체 요법이다. 주로 성욕 감소 및 발기 부전을 치료하고, 신체 기 능 및 근육의 강도를 향상시키는 역할을 해준다. 특히 성선기능저 하증이 있는 남성에서 매우 중요한 치료로써 전세계적으로 널리 이 용되고 있다.¹⁹⁾ 최근 연구에서 테스토스테론 대체요법이 심혈관 질 환의 이환률과 사망률을 높일 것 이라는 연구 결과가 있으나, 다른 여러 연구에서, 연구집단의 성격, 환자의 기저질환과 동반질환에 따라 그 결과가 달라 질 수 있어 테스토스테론 대체요법과 심혈관질 환의 이환률, 사망률 간의 유의한 연관성을 입증하지는 못했다.¹⁹⁾

본 연구의 한계점으로는 첫째, 건강 검진 결과, 혈청 테스토스테 론의 농도를 측정한 남성의 숫자가 적어 연구의 대상자수가 적었기 때문에, 본 연구의 결과를 한국 성인 남성으로 일반화 하기 어렵다 는 점이 있다. 둘째, 피험자들은

8

시간 공복 후 정맥혈 채혈을 하였 으나 구체적인 채혈 시점을 알 수 없으므로 혈청 테스토스테론의 일 중 변동성이 교정되지 않았다는 점이다. 셋째, 단면 조사연구로 이 루어져 혈청 테스토스테론의 농도와

QTc

간격, 두 변수 간의 인과 관계는 알 수는 없다는 점을 들 수 있다. 넷째, 설문조사를 통해 얻 은 정보인 약물복용여부는 객관적 확인이 불가능 하며,

QTc

^간격에 영향을 미칠 수 있는 특정 약제나, 항고혈압 약제의 복용여부를 자 세히 알 수 없다는 점이다. 다섯째,

QTc

간격에 영향을 줄 수 있는 마그네슘의 농도가 측정되지 않아서 이에 대한 보정을 할 수 없었던 점을 들 수 있다.

결론적으로, 한국 성인 남성 중 혈철 테스토스테론 농도를 측정 한 군에 한하여 혈청 테스토스테론 농도와

QTc

^{간격과의 유의한} 관련성이 있으며 혈청 테스토스테론의 농도가 증가함에

QTc

^간격 이 줄어드는 상관관계를 보인다. 따라서 평균연령대의 테스토스테 Table 2. Pearson’s correlations between QTc interval and various

parameters

QTc interval (msec)

r P-value

Testosterone (nmol/L) - 0.183 0.001

Age (years) 0.239 ^<0.001

BMI (kg/m²) 0.178 0.002

SBP (mmHg) 0.105 0.067

DBP (mmHg) 0.146 0.011

Fasting blood glucose (mg/dL) 0.088 0.128

Total cholesterol (mg/dL) - 0.029 0.609

LDL cholesterol (mg/dL) - 0.026 0.649

HDL cholesterol (mg/dL) - 0.021 0.721

Calcium (mg/dL) - 0.171 0.003

Potassium (mg/dL) - 0.179 0.002

Hypertension 0.041 0.473

Diabetes 0.022 0.699

Coefficients (r) and P-value were calculated using Pearson’s correlation analysis.

QTc: corrected QT, BMI: body mass index, SBP: systolic blood pressure, HDL: high density lipoprotein,

Table 3. Multiple linear regression analysis after adjusting confounding variables

β SE P-value

Model 1 - 0.702 0.213 0.001

Model 2 - 0.530 0.231 0.022

Model 3 - 0.480 0.230 0.038

Model 1: Adjusted with age.

Model 2: Adjusted with age, BMI, DBP and smoking.

Model 3: Adjusted with age, BMI, DBP, smoking, fasting blood glucose, calcium, and potassium.

론의 농도에 비해 혈청 테스토스테론의 농도가 낮은 환자에 있어서

QTc

간격을 확인해야 하며,

QTc

간격을 통해 심실성 부정맥 이나 관상동맥성 심장 질환 등의 발생 가능성을 예측하는데 도움을 줄 수 있다고 생각한다.

요 약

연구배경: 남성에서 테스토스테론 농도의 감소는 근육량의 감소를 일으키고, 동시에 지방의 양을 증가시키며 특히 복부지방의 증가를 유발한다. 또한 낮은 테스토스테론의 농도는

QTc

^{간격의 증가를 일} 으키고 이는 심혈관 질환을 야기 시킬 수 있다. 그러나 아직까지 우 리나라에서는 테스토스테론의 농도와

QTc

간격과의 관련성을 조 사한 연구가 없다. 따라서 본 연구에서는 한국 성인 남성에서, 혈청 테스토스테론 농도와

QTc

간격과의 연관성에 대해 알아보고자 하 였다.

방법: 본 저자들은

2008

^년

1

^월부터

2010

^년

10

^{월까지 일개 대학병} 원 건강 증진 센터에 내원한 우리나라 성인 남자

304

^{명을 분석하였} 다. 대상자 들은 설문조사, 신체계측, 혈압측정 및 혈액검사를 통해 조사하였고

QTc

^{간격은 표준}

12

-유도 심전도로부터 측정되었다.

결과: 한국 성인 남성 에서 테스토스테론의 농도와

QTc

^{간격의 상} 관계수

r

^{은 -}

0

^.

183

로 테스토스테론의 농도가 증가할수록

QTc

^간격 은 감소하는 경향을 보였다.(

p

⁼

0

^.

001

) 그리고 혼란변수를 보정한 경우,

model 1

^,

2

^,

3

에서 테스토스테론의 농도와

QTc

^간격의

β

^값은 각각

β

^{= -}

0

^.

702

⁽

p

⁼

0

^.

001

^),

β

^{= -}

0

^.

530

⁽

p

⁼

0

^.

022

^),

β

^{= -}

0

^.

480

(

p

⁼

0

^.

038

)로 테스토스테론의 농도가 증가할수록

QTc

^{간격이 감소} 하는 것을 알 수 있다.

결론: 한국 성인 남성의 혈청 테스토스테론 농도는

QTc

^{간격과 유} 의한 관련이 있다. 헐청 테스토스테론의 농도가 증가 할수록

QTc

간격은 감소하는 경향을 보인다.

중심단어: 테스토스테론,

QTc

^{간격, 심전도}

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