Association of Serum Parathyroid Hormone and Vitamin D Levels with Cardiovascular Risk Factors

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서 론

심뇌혈관질환은 남성의 경우 중년층에서, 여성의 경우 폐경기 이 후에 위험이 증가되는 질병으로 알려져 있으며, 관상동맥질환, 뇌혈 관질환, 그리고 고혈압을 포함하는 질환군으로 우리나라에서도 중 요한 사망 원인이다. 허혈성 심장질환으로 인한 사망은 급격한 증가 추세를 보이고 있는데, 국내 통계청 자료에 따르면 1995년에 남자 인 구 10만 명 당 연령교정 허혈성 심장질환 사망률은 13.8명이었으나

2005년에는 17.7명으로 증가했고, 여자는 같은 기간에 9.2명에서 16.1 명으로 크게 증가했다.¹⁾

부갑상선 기능 항진증은 당뇨와 혈압의 증가, 죽상경화증의 가속 화, 좌심실의 비대증 및 심혈관의 석회화 등을 일으키고 혈관내피의 혈관확장 기능의 이상을 초래한다고 알려져 있다.²⁾ Yang 등³⁾의 연구 에 따르면 남성에서 부갑상선 기능 항진증이 심혈관계 사망률의 위 험을 1.68배 증가시켰고, Kestenbaum 등⁴⁾의 연구에서는 부갑상선 기 능 항진증이 심부전의 위험을 30% 증가시켰던 것으로 나타났다.

Original Article

혈중 부갑상선 호르몬 및 비타민 D 농도와 심혈관계 위험인자의 연관성

신성군, 박선기*, 김경민, 김동휘

동의병원 가정의학과

Association of Serum Parathyroid Hormone and Vitamin D Levels with Cardiovascular Risk Factors

Seong-Gun Shin, Seon-Ki Park*, Kyung-Min Kim, Dong-Hui Kim

Department of Family Medicine, Dong-Eui Medical Center, Busan, Korea

Background: Previous studies have shown that hyperparathyroidism and vitamin D deficiency increase the risk of cardiovascular diseases. This study evaluated the association of serum parathyroid hormone and vitamin D levels with cardiovascular risk factors.

Methods: This study included 2,848 subjects (≥50 years old) who participated in the Korean National Health and Nutrition Examination Survey (2011).

Subjects were divided into 4 groups based on their serum parathyroid hormone and vitamin D levels and cardiovascular risk factors were compared among the groups (Group 1, parathyroid hormone ≤68 pg/mL and vitamin D ≥10 ng/mL; Group 2, parathyroid hormone >68 pg/mL and vitamin D

≥10 ng/mL; Group 3, parathyroid hormone ≤68 pg/mL and vitamin D <10 ng/mL; Group 4, parathyroid hormone >68 pg/mL and vitamin D <10 ng/mL). The association of serum parathyroid hormone and vitamin D levels with cardiovascular risk factors was evaluated using Pearson’s correlation and multiple regression analyses.

Results: Waist circumference, body mass index (BMI), and systolic blood pressure had significantly increased in Group 2 when compared with Group 1.

Fasting blood glucose level in Group 4 was significantly higher than that in the other groups. Serum vitamin D level was negatively associated with BMI and triglyceride levels, whereas serum parathyroid hormone level was positively associated with BMI after adjusting for confounding variables.

Conclusion: Serum vitamin D had an independent effect on BMI and triglyceride levels, whereas parathyroid hormone had an independent effect on BMI in Korean adults aged ≥50 years.

Keywords: Parathyroid Hormone; Vitamin D; Cardiovascular Disease; Blood Glucose; Body Mass Index; Triglyceride Levels

https://doi.org/10.21215/kjfp.2017.7.1.55

eISSN 2233-9116

Korean J Fam Pract. 2017;7(1):55-59

KJFP

Korean Journal of Family Practice

Received February 26, 2016 Revised May 6, 2016 Accepted July 22, 2016 Corresponding author Seon-Ki Park

Tel: +82-51-850-8763, Fax: +82-51-850-8965 E-mail: psonki@demc.or.kr

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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Seong-Gun Shin, et al. Association of Serum PTH and Vitamin D Levels with Cardiovascular Risk Factors

KJFP

Health Professionals Follow-up Study에서는 25-hydroxyvitamin D (25(OH)D) 농도가 15 ng/mL 이하였던 군에서 30 ng/mL 이상이었던 군에 비해 급성심근경색증의 위험이 2배 높았던 것으로 나타났고,⁵⁾ Pilz 등⁶⁾의 연구에 따르면 25(OH)D 농도가 10 ng/mL 미만이었던 사 람은 30 ng/mL 이상이었던 사람에 비해 심부전증에 의한 사망과 심 장 돌연사의 위험이 각각 2.8배와 5배 높았던 것으로 나타났다.

부갑상선 호르몬(parathyroid hormone, PTH)은 부갑상선에서 분 비되는 호르몬으로 신장에서 칼슘의 재흡수를 증가시키고 뼈에서 칼슘의 유출을 증가시켜 혈중 칼슘의 농도를 증가시킨다. 부갑상선 호르몬은 신장 근위세뇨관에서 D-1α-hydroxylase의 합성을 증가시 켜 일광과 식이를 통해 섭취된 비타민 D를 신장에서 1,25-dihy- droxyvitamin D (1,25(OH)D2)로 전환시키고, 1,25(OH)D2는 위장관 에서 칼슘의 흡수를 증가시킴으로써 혈중 칼슘 농도를 적절히 유지 하는 기능과 위장관에서 칼슘과 같이 증가한 혈중 인을 배출시키는 기능을 한다.⁷⁾

이전 연구에서는 혈중 부갑상선 호르몬과 심혈관질환, 비타민 D 와 심혈관질환의 관련성 각각에 대해 조사하였으나 이번 연구에서 는 부갑상선 호르몬과 비타민 D 농도에 따라 나눈 군에서 심혈관계 위험인자의 차이를 알아보고 부갑상선 호르몬, 비타민 D와 심혈관 계 위험인자의 상관관계를 알아보고자 한다.

방 법

1. 연구대상

본 연구는 대한민국 질병관리본부 주관으로 시행된 국민건강영 양조사(2011년)를 이용하였다. 조사 참여자 수는 8,518명이었고, 이 중에서 50세 이상의 성인은 3,444명이었다. 그 중에서 남자 1,488명, 폐 경 여성 1,708명을 대상으로 하였고, 현재 신부전으로 진단되었거나 혈중 크레아티닌 1.5 mg/dL 이상인 경우, 건강 설문에서 불충분한 응 답과 혈액검사 및 부갑상선 호르몬 등의 검사결과가 누락이 되어있 는 대상자 348명을 제외한 총 2,848명을 최종 분석 대상자로 하였다.

2. 연구방법

1) 측정방법

신장은 Seca225 (Seca, Hamburg, Germany) 신장계로 직립자세로 신 발을 벗은 상태에서 1 mm까지 측정하였고, 체중은 GL-6000-20 (G- tech, Seoul, Korea) 체중계로 가벼운 옷차림으로 0.1 kg까지 측정하였다.

체질량지수는 체중(kg)을 신장(m)의 제곱으로 나누어 계산하였다.

심혈관계 위험인자에는 수축기혈압, 이완기혈압, 공복혈당, 당화 혈색소, 총 콜레스테롤, high density lipoprotein (HDL) 콜레스테롤, 중

성지방을 포함하였다. 혈압은 질병관리본부 전문조사 수행팀 내 혈 압측정 담당 간호사 4명이 담당하였으며 4 cm 높이의 팔 받침대를 여러 개 사용하여 대상자별 팔 높이를 심장 높이에 맞추어 상완에 서 3차례 혈압 측정 후 2, 3차 혈압 평균치를 사용하였다. 채혈은 공 복상태에서 이루어졌고, 총 콜레스테롤, HDL 콜레스테롤, 중성지방, 공복혈당은 네오딘의학연구소의 Hitachi Automatic Analyzer 7600 (Hitachi, Tokyo, Japan)을 이용하여 측정하였다. 당화혈색소는 네오 딘의학연구소의 HLC-723G7 (Tosoh, Tokyo, Japan)을 이용하여 측정 하였다.

2) 각 군의 정의

각 군을 분류하는 기준은 국민건강영양조사를 담당하는 질병관 리본부 건강영양조사과에 문의하여 검사항목의 참고치를 근거로 하였다. 연구 대상자에서 부갑상선 호르몬은 68 pg/mL를 기준으로 분류하고, 비타민 D는 10 ng/mL를 기준으로 분류하였다. 그룹 1은 부갑상선 호르몬 ≤68 pg/mL이면서 비타민 D ≥10 ng/mL인 군, 그룹 2 는 부갑상선 호르몬 >68 pg/mL이면서 비타민 D ≥10 ng/mL인 군, 그 룹 3은 부갑상선 호르몬 ≤68 pg/mL이면서 비타민 D <10 ng/mL인 군, 그룹 4는 부갑상선 호르몬 >68 pg/mL이면서 비타민 D <10 ng/mL인 군으로 정의하였다.

3) 통계

연속형 변수는 평균±표준편차로 제시하였으며 범주형 변수는 빈 도(%)로 제시하였다. 혈중 부갑상선 호르몬과 비타민 D로 분류한 그 룹에 따른 심혈관계 위험인자의 비교는 분산분석(analysis of variance, ANOVA)과 카이제곱 검정을 이용하였다. 혈중 부갑상선 호르몬 및 비타민 D와 나이, 허리둘레, 체질량지수, 수축기혈압, 이완기혈압, 공 복혈당, 당화혈색소, 총 콜레스테롤, HDL 콜레스테롤, 중성지방의 관 계는 Pearson 상관분석을 이용하였다. 다중회귀분석을 이용하여 심 혈관계 위험인자에 대한 부갑상선 호르몬과 비타민 D의 독립적인 관계를 알아보았다. 모든 통계분석은 IBM SPSS Statistics for Windows (ver. 22.0; IBM Co., Armonk, NY, USA)를 사용하여 분석하였으며, P값 이 0.05 미만인 경우를 통계적으로 유의한 것으로 정의하였다.

결 과

1. 혈중 부갑상선 호르몬 및 비타민 D 농도로 나눈 그룹별 심혈관계 위험인자

혈중 부갑상선 호르몬 및 비타민 D 농도로 나눈 그룹별로 성별에 서는 유의한 차이가 없었다. 나이, 허리둘레, 체질량지수, 수축기혈압

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신성군 외. 혈중 부갑상선 호르몬 및 비타민 D 농도와 심혈관계 위험인자의 연관성 Korean Journal of Family Practice

KJFP

은 1군보다 2군에서 유의하게 증가하였고, 공복혈당은 4군에서 다른 나머지 1, 2, 3군과 각각 비교하여 유의하게 높았다. 그 외 이완기혈압, 당화혈색소, 총 콜레스테롤, HDL 콜레스테롤, 중성지방은 각 그룹별 로 유의한 차이가 없었다(Table 1).

2. 혈중 부갑상선 호르몬 및 비타민 D 농도와 심혈관계 위험인자의 상관관계

혈중 부갑상선 호르몬과 허리둘레(r=0.048), 체질량지수(r=0.082), 수축기혈압(r=0.064)은 유의한 양의 상관관계를 가지며 혈중 비타민 D와 체질량지수(r=-0.044), 총 콜레스테롤(r=-0.050), 중성지방(r=

-0.068)은 유의한 음의 상관관계를 가진다(Table 2).

3. 심혈관계 위험인자에 대한 부갑상선 호르몬과 비타민 D의 독립적인 관계

주요 변수들을 보정한 후 다중회귀분석에서 허리둘레에 대해 비 타민 D (β=0.032, P=0.003), 부갑상선 호르몬(β=-0.022, P=0.039)이 독 립적인 관련성이 있었고 체질량지수에 대해 비타민 D (β=-0.030, P=0.006), 부갑상선 호르몬(β=0.046, P<0.001)이 독립적인 관련성이 있었다. 공복혈당에 대해 부갑상선 호르몬(β=-0.055, P=0.003)이 독립 적인 관련성이 있었고 중성지방에 대해 비타민 D (β=-0.057, P=0.002) 가 독립적인 관련성이 있었다(Tables 3–7). 회귀분석의 다중공선성은 문제가 없는 것으로 나타났다(variance inflation factor <12.0).

고 찰

본 연구 결과 비타민 D가 체질량지수와 중성지방에 대해 독립적 Table 1. Cardiovascular risk factors by group with serum PTH and vitamin D

Group 1 (n=1,690) Group 2 (n=1,086) Group 3 (n=32) Group 4 (n=40) P-value Gender

Male 786 (46.5) 470 (43.3) 12 (37.5) 12 (30.0) 0.065

Female 904 (53.5) 616 (56.7) 20 (62.5) 28 (70.0)

Age (y) 63.4±8.9 65.1±8.8 63.8±9.9 66.5±10.1 <0.001

Waist circumference (cm) 83.4±8.9 84.6±9.5 79.9±9.9 82.9±11.8 <0.001

Body mass index (kg/m²) 23.8±2.9 24.3±3.3 23.1±3.6 24.2±4.5 <0.001

Systolic blood pressure (mmHg) 125.4±17.1 127.2±17.5 120.8±17.4 126.1±18.8 0.018

Diastolic blood pressure (mmHg) 76.1±9.8 77.2±10.3 76.6±14.4 75.7±8.7 0.063

Glucose (mg/dL) 103.3±26.3 102.3±24.6 96.6±18.6 114.8±47.6 0.010

Hemoglobin A1c (%) 6.0±0.9 6.0±0.9 5.8±0.8 6.2±1.4 0.212

Total cholesterol (mg/dL) 195.7±38.2 195.5±38.3 185.9±43.9 195.4±25.6 0.554

HDL-C (mg/dL) 51.8±13.0 51.4±12.7 48.7±14.5 53.0±12.9 0.426

Triglyceride (mg/dL) 144.0±107.6 146.6±107.8 163.9±133.6 144.0±72.9 0.713

Vitamin D (ng/mL) 19.7±6.0 18.1±5.7 8.2±1.3 7.9±1.4 <0.001

PHT (pg/mL) 51.9±10.5 90.3±24.4 54.2±8.8 98.0±26.9 <0.001

Values are presented as number (%) for categorical variables or mean±standard deviation for continuous variables. P-values represent differences per group by analysis of variance and chi-squared test.

Group 1, PTH ≤68 pg/mL and vitamin D ≥10 ng/mL; Group 2, PTH >68 pg/mL and vitamin D ≥10 ng/mL; Group 3, PTH ≤68 pg/mL and vitamin D <10 ng/mL; Group 4, PTH >68 pg/mL and vitamin D <10 ng/mL.

PTH, parathyroid hormone; HDL-C, high density lipoprotein cholesterol.

Table 2. Correlation between serum parathyroid hormone, vitamin D and cardiovascular risk factors

Parathyroid hormone Vitamin D

r P-value r P-value

Age 0.124 <0.001 0.050 0.008

Waist circumference 0.048 0.010 0.000 0.990

Body mass index 0.082 <0.001 -0.044 0.018

Systolic blood pressure 0.064 0.001 0.003 0.882 Diastolic blood pressure 0.022 0.231 -0.012 0.511

Glucose -0.034 0.070 -0.023 0.225

Hemoglobin A1c -0.024 0.204 -0.019 0.298

Total cholesterol -0.010 0.608 -0.050 0.008

HDL-C 0.014 0.449 0.031 0.101

Triglyceride 0.003 0.859 -0.068 <0.001

P-values were obtained by Pearson’s correlation analysis.

r, correlation coefficient; HDL-C, high density lipoprotein cholesterol.

Table 3. Multiple regression analysis for waist circumference

β t P-value

Age 0.064 5.879 <0.001

Body mass index 0.819 75.945 <0.001

Systolic blood pressure 0.014 1.310 0.190

Total cholesterol -0.047 -4.308 <0.001

Triglyceride 0.082 7.377 <0.001

Vitamin D 0.032 2.939 0.003

Parathyroid hormone -0.022 -2.063 0.039

P-values were obtained by multiple regression analysis.

β, standardized regression coefficient.

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Seong-Gun Shin, et al. Association of Serum PTH and Vitamin D Levels with Cardiovascular Risk Factors

KJFP

인 음의 관련성이 있었고 부갑상선 호르몬이 체질량지수에 대해 독 립적인 양의 관련성이 있었다.

Walker와 Silverberg⁸⁾은 부갑상선 기능 항진증에서는 심혈관계 질 환에 의한 사망 위험이 증가하고 비가역적인 심혈관계 손상이 있을 것으로 제시하였다. 비타민 D는 T도움세포를 조절하여 염증과 죽상 경화의 진행, 혈전생성을 억제하고 혈관 석회화를 억제함으로써 관 상동맥질환이나 말초혈관질환의 발생과 진행을 억제할 것으로 제 시되었다.^9,10)

Lee 등¹¹⁾은 50세 이상 성인에서 비만과 부갑상선 호르몬의 관련성 에 대한 연구에서 정상 부갑상선 호르몬군보다 고 부갑상선 호르몬 군에서 수축기혈압, 이완기혈압, 허리둘레, 체질량지수가 유의하게 증가한다고 본 연구와 유사한 결과를 보여주었다. 이 연구에서 부갑 상선 호르몬에 따라 공복혈당은 유의한 차이가 없다고 하였는데, 본 연구와의 차이점은 비타민 D를 포함시키지 않고 부갑상선 호르몬 만의 관련성을 분석했다는 것이다.

Reis 등¹²⁾의 연구에 따르면 높은 부갑상선 호르몬이 백인에서는 당뇨병 위험과 연관이 있었지만, 흑인에서는 연관이 없었다. Finnish Mobile Clinic 자료와 Mini-Finland Health Survey 자료를 이용하여 최 초에 당뇨병이 없었던 40–74세 성인을 22년간 추적하였던 환자-대조 군 연구에서는 25(OH)D 농도가 상위 사분위수에 해당하였던 남성 이 하위 사분위수에 해당하는 남성에 비해 당뇨병 위험이 72% 낮았 다.¹³⁾ 이 외에도 다수의 역학연구에서 낮은 비타민 D 농도가 당 대사

에 영향을 주거나 당뇨병의 발생과 연관이 있음을 시사하고 있다. T 도움세포를 통한 비타민 D의 면역조절작용은 인터페론-감마나 인 터루킨-2의 생성을 억제하여 만성염증으로부터 췌장의 베타세포를 보호하는데, 이러한 작용이 당뇨병의 발생에 영향을 줄 것으로 생각 하고 있다.¹⁴⁾ 본 연구에서는 부갑상선 호르몬, 비타민 D 각각이 공복 혈당과 당화혈색소에 유의한 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

본 연구의 제한점은 단면연구이기 때문에 인과적 관계를 설명하 기 어렵다는 점, 연구 대상의 연령이 50세 이상으로 국한되었다는 점, 신체활동, 음주력, 가족력 등 심혈관계 위험인자들에 영향을 미 칠 수 있는 교란변수를 평가하지 못한 점, 비타민 D의 복용이 혈중 부갑상선 호르몬 및 비타민 D 농도에 미칠 수 있는 영향을 고려하지 못한 점 등이 있다.

그러나 국민건강영양조사라는 표준화된 연구 집단을 대상으로 연구가 시행되었고, 부갑상선 호르몬과 이와 관련이 큰 비타민 D의 상호작용에 의해 심혈관질환의 위험인자가 증가하는지를 알아보았 다는 데서 의의가 있다. 향후 명확한 인과적 관계를 밝히기 위해서 는 부갑상선 호르몬 및 비타민 D와 심혈관계 위험인자를 관찰하는 임상연구 등이 필요할 것으로 생각된다.

Table 4. Multiple regression analysis for body mass index

β t P-value

Age -0.087 -8.057 <0.001

Waist circumference 0.818 75.945 <0.001

Total cholesterol 0.045 4.169 <0.001

Triglyceride -0.020 -1.829 0.068

Vitamin D -0.030 -2.777 0.006

Parathyroid hormone 0.046 4.286 <0.001

Table 5. Multiple regression analysis for systolic blood pressure

β t P-value

Age 0.194 10.437 <0.001

Waist circumference 0.043 1.310 0.190

Body mass index 0.082 2.538 0.011

Total cholesterol 0.025 1.323 0.186

Triglyceride 0.086 4.478 <0.001

Vitamin D 0.010 0.553 0.581

Parathyroid hormone 0.033 1.770 0.077

Table 6. Multiple regression analysis for glucose

β t P-value

Age 0.052 2.785 0.005

Body mass index -0.090 -2.798 0.005

Total cholesterol -0.044 -2.320 0.020

Triglyceride 0.163 8.510 <0.001

Vitamin D -0.031 -1.681 0.093

Table 7. Multiple regression analysis for triglyceride

β t P-value

Age -0.058 -3.160 0.002

Body mass index -0.058 -1.829 0.068

Systolic blood pressure 0.081 4.478 <0.001

Total cholesterol 0.252 14.204 <0.001

Vitamin D -0.057 -3.167 0.002

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신성군 외. 혈중 부갑상선 호르몬 및 비타민 D 농도와 심혈관계 위험인자의 연관성 Korean Journal of Family Practice

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요 약

연구배경:

부갑상선 기능 항진증과 비타민 D 결핍이 각각 심혈관질 환의 위험성을 높인다는 이전 연구가 있었다. 이번 연구에서는 부갑 상선 호르몬과 비타민 D 농도에 따라 나눈 군에서 심혈관계 위험인 자의 차이를 알아보고 부갑상선 호르몬, 비타민 D와 심혈관계 위험 인자의 상관관계를 알아보았다.

방법:

국민건강영양조사(2011년)에 참여한 50세 이상의 성인 중 2,848명을 대상으로 하였다. 연구 대상자에서 혈중 부갑상선 호르몬 과 비타민 D로 분류한 그룹에 따라 심혈관계 위험인자를 비교해보 고, 심혈관계 위험인자에 대한 부갑상선 호르몬과 비타민 D 각각의 상관관계를 알아보았다(그룹 1은 부갑상선 호르몬 ≤68 pg/mL이면 서 비타민 D ≥10 ng/mL인 군, 그룹 2는 부갑상선 호르몬 >68 pg/mL이 면서 비타민 D ≥10 ng/mL인 군, 그룹 3은 부갑상선 호르몬 ≤68 pg/mL 이면서 비타민 D <10 ng/mL인 군, 그룹 4는 부갑상선 호르몬 >68 pg/

mL이면서 비타민 D <10 ng/mL인 군).

결과:

1군보다 2군에서 허리둘레, 체질량지수, 수축기혈압이 유의하 게 증가하였고, 4군은 다른 나머지 군과 비교하여 공복혈당이 유의 하게 높았다. 주요 변수들을 보정한 후 비타민 D가 체질량지수와 중 성지방에 대해 독립적인 음의 관련성이 있었고 부갑상선 호르몬이 체질량지수에 대해 독립적인 양의 관련성이 있었다.

결론:

50세 이상의 성인에서 혈중 비타민 D가 체질량지수와 중성지 방에 대해 독립적으로 영향을 미치고 부갑상선 호르몬이 체질량지 수에 대해 독립적으로 영향을 미친다.

중심단어:

부갑상선 호르몬; 비타민 D; 심혈관질환; 혈당; 체질량지 수; 중성지방

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