폐경기 여성에서의 골밀도에 따른 혈청 호모시스테인 농도
관동대학교 의과대학 제일병원 가정의학교실
조수현․김주영․오한진․주일우
Homocysteine Levels and the BMD in Postmenopausal Women
Soo Hyun Cho, Joo Young Kim, Han Jin Oh, Il Woo Joo
Department of Family Medicine, Cheil General Hospital, Kwandong University, School of Medicine, Seoul, Korea
Objectives: The presence of homocysteine is associated with the early onset of generalized osteoporosis.
It has been hypothesized that the homocysteine is involved in osteoporosis. A foreign study suggested the possible involvement of increased plasma homocysteine levels in BMD is unknown. In this study, to examine the influence of homocysteine on osteoporosis, we studied the relationship between homocysteine levels and the BMD in korean postmenopausal women.
Methods: The subjects were 200 postmenopausal women who visited a health promotion center of a university hospital in seoul from February 2004 to February 2005. We assigned the women to 3 group by lumbar 2-4 BMD and Femur neck BMD and checked the serum homocysteine levels and then analyzed by ANOVA.
Results: In the normal BMD group, the homocysteine levels was 7.01±1.73 mg/dL, in the osteopenic group, 7.26±1.08 mg/dL, in the osteoporotic group, 6.62±1.51 mg/dL, respectively. Thus it was non-significant.
Conclusion: In the postmenopausal women serum homocysteine levels according to BMD is not significant in analysis.
Key Words: Homocysteine, BMD, Postmenopause
8) 골다공증은 골밀도가 감소하고 뼈의 미세구조가 악화되어 골절의 위험이 증가하는 것을 특징으로 하 는 질환이다1. 매년 뇌졸중, 심근경색, 유방암 발생을 합한 것보다 많은 수의 여성에서 골다공증으로 인한 골절이 발생한다.
호모시스테인요증으로 사망한 환자에서 동맥 경 화증이 있음을 발견하여 호모시스테인과 혈관질환 과의 연관성이 제기된 이후 호모시스테인에 대한 많
접수일: 2008년 3월 14일, 승인일: 2008년 5월 28일 책임저자: 주일우, 관동대학교 의과대학 제일병원 가정의학과
Tel: 02)2000-7158, Fax: 02)2000-7157 E-mail: [email protected]
은 연구들이 이루어졌다. 호모시스테인요증은 매우 드문 상염색체 열성으로 유전되는 질환으로서, 생화 학적 이상을 일으켜 혈중 호모시스테인 농도가 유의 하게 증가하는 질환이다. 고호모시스테인 혈증은 당 뇨병, 고지혈증, 흡연, 고혈압과 함께 관상동맥 질환 및 동맥 경화증의 독립적인 인자로 보고되고 있으며2, 관상 동맥 질환, 뇌혈관 질환, 말초혈관 질환, 정맥 혈전 등 광범위한 혈관 질환을 야기한다.
호모시스테인은 메티오닌의 대사 과정 중에 형성 되는 아미노산 중간체이다. 호모시스테인은 섭취된 음식물의 단백 성분이 분해되는 과정에서 발생하는
데, 메싸이오닌의 대사과정에 관여하는 여러 효소의 유전적 결핍, 돌연변이, 영양 결핍 (비타민 B6, B12, 엽산) 등에 의한 보조 효소의 불활성화 등이 혈중 호모시스테인 농도를 증가시키는 데 관여하며, 그 밖에도 만성 신부전증, 암, 흡연 등이 고호모시스테 인 혈증을 일으킨다고 알려져 있고3,4, 성별, 폐경, 영 양 상태 등과도 관련이 있다고 알려져 있다5. 호모시스테인요증 환자들에서는 골다공증이 일찍 발생하는데6, 병리학적, 생리학적 기전은 알려져 있 지 않다. 그러나 많은 연구를 통해 호모시스테인이 콜라겐의 이중결합을 방해한다는 사실이 밝혀져 있 다7. 현재까지 고호모시스테인 혈증환자는 골밀도가 낮다는 연구 결과도 있었고8,9,10 호모시스테인과 골 밀도 사이에 유의한 상관관계는 없다는 연구 결과도 있었다11,12.
따라서 우리는 호모시스테인의 대사체가 골다공증 에 관여한다는 가설을 세우고 호모시스테인이 골다 공증에 어떤 역할을 하는지 알아보고자 호모시스테 인의 혈중 농도와 골다공증에 취약한 한국 폐경 여성 에서 골밀도와의 상관관계를 알아보고자 하였다.
대상 및 방법
1. 연구 대상
본 연구는 2004년 2월부터 2005년 2월까지 서울 소재 일개 대학병원 건강검진 센터를 방문한 50세에 서 59세 사이의 한국 폐경 여성 200명을 대상으로 하였다.
200명의 여성 중 골밀도에 영향을 줄 수 있는 질 환들을 가진 사람들 (만성 간, 신 질환자, 당뇨병 환 자, 갑상선 질환자, 과거 흡연력이 있거나 현재 흡연 하는 사람, 알코올 12 g 이상의 술을 마시는 사람, 호 르몬 치료 중인 여성, 골다공증 약물을 복용 중인 여 성, BMI>27이거나 BMI≤19.8 kg/m2인 사람, Ht<150 cm이거나 Ht>170 cm인 사람, Wt<45 kg이거나 Wt>75
kg인 사람)은 제외하였다.
2. 연구 방법
자기 기입식 설문 및 문진을 통해 수검자의 연령, 성별, 흡연 여부, 음주 여부, 투약력, 과거력을 조사
하였고, 신체 검진 및 계측을 통하여 키, 체중, 허리 둘레 및 혈압을 측정하였다. 체질량 지수는 측정한 키와 체중을 이용하여 계산하였다. 대상자들의 요추 및 대퇴골의 골밀도를 이중에너지 방사선 흡수 계측 법 (DXA: QDR 4500)을 사용하여 측정하였고 금식 상태에서 혈청의 호모시스테인 농도를 형광편광면 역측정법 (FPIA) 법을 사용하여 측정하였다.
3. 통계
요추 및 대퇴골의 골밀도의 T-score로 정상군 (T≥
-0.1), 골감소증군 (-2.5<T<-0.1), 골다공증군 (T≤
-2.5)으로 나누어 호모시스테인 농도를 비교하였으 며 호모시스테인 농도를 사분위수로 나누어 네 그룹 의 L2～L4 골밀도, 대퇴 경부 골밀도를 비교하였다.
두 개의 변수 내 집단 간 차이를 비교하기 위하여 ANOVA 분석을 시행하였다. 통계 프로그램은 SPSS for window version 12.0을 사용하였으며 통계학적 유 의 수준은 P<0.05로 하였다.
결 과
1. 연구 대상의 일반적인 특징
연구 대상의 특징을 Table 1에 나타내었다. 연구에 참여한 대상은 200명 중에 정상군 28명, 골감소증군 27명, 골다공증군 11명으로 66명이었으며 평균 나이 는 각각 53, 55, 55세로 세 군 간에 통계학적 유의한 차이는 없었다. 그 밖에도 glucose, cholesterol, TG, LDL, HDL, FSH, Free T4, TSH, AST/ALT, Cr, alka- line phosphatase, osteocalcin 등의 혈액학적 검사 소 견상에도 세 군 간에 통계학적으로 유의한 차이는 없었다.
2. 골밀도로 나눈 세 집단과 혈중 호모시스테인 농도의 상관관계 (Table 2)
요추 및 대퇴골의 골밀도의 T-score로 나눈 정상군 (T≥-0.1)에서는 혈중 호모시스테인 농도가 7.35±
0.65 (µmol /L), 골감소증군 (-2.5<T<-0.1)에서는 혈 중 호모시스테인 농도가 7.18±0.62 (µmol /L), 골다공 증군 (T≤-2.5)에서는 혈중 호모시스테인 농도가 7.15±0.95 (µmol /L)으로 P value 0.471로 통계학적으
Table 1. Baseline characteristics of the study population
Normal BMD group (n=28) The osteopeniic group (n=27) The osteoporotic group (n=11) Age (yrs)
Height (cm) Weight (kg) Glucose (mg/dL) Cholesterol (mg/dL) TG (mg/dL) LDL (mg/dL) HDL (mg/dL) FSH (mIU/mL) Free T4 (pmol/L) TSH (µU/mL) AST (IU/L) ALT (IU/L) Cr (mg/dL) ALP (IU/L) Osteocalcin (ng/mL)
53.43±3.24 159.46±4.63 56.48±6.28 96.63±8.06 215.43±43.69 114.57±35.47 136.00±24.56 64.75±15.51 70.00±30.456
13.28±2.49 1.92±1.125
21.25±5.13 15.89±6.33 0.775±0.11 59.46±18.84
5.36±2.21
55.41±4.42 159.09±4.67 56.26±6.29 98.11±8.02 215.19±38.25 112.92±40.77 135.38±29.96 60.26±17.41 66.05±27.30
15.10±8.60 1.90±1.18 21.22±5.49 17.33±6.71 0.752±0.12 62.67±19.54
5.77±2.50
55.42±4.20 159.60±5.34 56.28±3.90 95.91±8.65 211.27±41.28 106.09±32.56 139.00±32.12 63.27±14.33 64.22±17.14 16.00±4.69 1.80±1.28 21.82±4.69 19.27±9.94 0.700±0.11 65.18±19.35
5.34±3.20 P value>0.05,
TG: triglyceride, LDL: low-density lipoprotein, HDL: high-density lipoprotein, FSH: follicle-stimulating hormone, TSH: Thyroid-stimulating hormone, AST: Aspartate transaminase ALT: alanine transaminase Cr: creatine, ALP: Alkaline phosphatase
Table 2. Comparison between homocysteine levels and 3 groups by the BMD
Homocysteine (µmol /L) P value
Normal BMD group The osteopenicic group The osteoporotic group
7.35±0.65 7.18±0.62 7.15±0.95
0.471
by ANOVA and post hoc
로 유의한 상관관계는 없었다.
3. 혈중 호모시스테인 농도를 사분위수로 나눈 네 그룹과 요추 및 대퇴골 골밀도와의 상관관계 (Table 3)
혈중 호모시스테인 농도가 ≤6.32 µmol/L인 그룹에 서는 L2～L4 골밀도 (mean±SD)가 0.990±0.06 g/cm2,
대퇴 경부 골밀도는 0.791±0.10 g/cm2, 6.33～6.98 µmol/L인 그룹에서는 L2～L4 골밀도는 0.970±0.09 g/cm2, 대퇴 경부 골밀도는 0.783±0.09 g/cm2, 6.99～
8.11 µmol/L인 그룹에서는 L2～ L4 골밀도는 0.980±
0.11 g/cm2, 대퇴 경부 골밀도는 0.882±0.19 g/cm2, ≥ 8.12µmol /L인 그룹에서는 L2～ L4 골밀도는 0.975±
0.09 g/cm2, 대퇴 경부 골밀도는 0.785±0.05 g/cm2으
Table 3. Correlation between lumbar spinal BMD and 4 groups by the homocysteine levels Homocysteine (µmol /L) L2～L4 BMD (mean±SD)
(P value: 0.979)
Femur neck BMD (mean±SD) (P value: 0.306)
≤6.32 6.33～6.98 6.99～8.11
≥8.12
0.990±0.06 0.970±0.09 0.980±0.11 0.975±0.09
0.791±0.10 0.783±0.09 0.882±0.19 0.785±0.05 by ANOVA and post hoc
로 P value 0.979, 0.306로 네 그룹 간에 골밀도와 통 계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.
고 찰
본 연구에서는 한국 폐경기 여성에서 골밀도와 혈 청 호모시스테인 농도 간의 유의한 상관관계가 없었 다. 기존의 연구에서 호모시스테인이 콜라겐의 이중 결합을 방해하여 뼈의 미세 구조를 악화시켜 뼈의 질 을 낮추는 데 결정적 역할을 하는 것이 밝혀져 있다
13,14. 그러나 호모시스테인이 골밀도로 표현되는 뼈의
양에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 생각된다.
콜라겐의 이중결합은 콜라겐 그물망 구조의 안정 화와 장력에 중요한 역할을 담당한다. 뼈는 70%의 무기질과 30%의 유기질로 구성되어 있는데 콜라겐 이 골의 주된 유기 구성물로서 알파 체인이라고 하 는 세 개의 폴리펩타이드 체인으로 구성되어 있다.
이들이 이중 결합을 통해 서로 꼬여서 3중 나선 구 조를 형성하고 있으며 이것이 주형역할을 담당하여 여기에 무기질의 95%를 차지하는 수산화아파타이 트를 침착시킨다15. 이러한 역할을 담당하는 콜라겐 이 알파 체인 간에 이중결합으로 단단히 그물망 구 조로 형성되지 못하면 뼈의 기질에 변화가 생기게 되고 따라서 부서지기 쉬운 뼈가 형성된다.
호모시스테인은 우리가 섭취하는 식품에는 함유되 어 있지 않은 아미노산으로서 메치오닌이 시스틴으 로 전환되는 과정에서 생성되는 중간 산물이다. 비 타민 B6를 조효소로 사용하는 트랜스 썰퓨레이션 (trans-sulphuration) 과정과 엽산의 혈액 내 존재 형태인 5-매틸테타하이드로폴레이트 (mathyltettahydrofolate)의
메틸을 비타민 B12의 작용으로 결국 메티오닌으로 환원되는 과정으로 대사되며16 혈중 호모시스테인 의 농도와 엽산의 농도는 역상관관계가 있다고 한 다17,18.
호모시스테인 농도는 비타민의 섭취 상태와 나이, 성에 따라 다르며19 호모시스테인 대사에 관여하는 유전자 차이로 백인은 흑인이나 아시아계통 인종보 다 높다고 한다20. 만성적으로 많은 양의 알코올을 마실 때에는 증가하고 적당히 마시게 되면 감소한다 고 하며21, 흡연 시에는 혈중 엽산 농도를 낮추고 호 모시스테인 농도를 높인다고 한다. 그 외에도 신기 능 상태는 농도에 영향을 미치는 강력한 요소이다22. 혈중 호모시스테인의 농도가 높아지면 뼈를 구성 하는 두 개의 알파 1 폴리펩타이드 체인과 한 개의 알파 2 폴리펩타이드 체인의 곳곳에 있는 시스테인 이 호모시스테인으로 치환되어 정상적인 시스테인 과 시스테인의 황화수소간의 이황화 결합이 이루어 지지 않기 때문에 부서지기 쉬운 뼈가 된다. 따라서 호모시스테인은 뼈의 미네랄 함량과 독립적으로 뼈 의 미세구조 발달을 저해한다. 따라서 본 연구에서 호모시스테인의 혈중 농도와 뼈의 미네랄 함량과의 상관관계를 밝힐 수 없었으리라 생각한다.
본 연구의 제한점으로는 첫째, 연구 대상군의 수 가 적었다는 점이다. 2004년 2월부터 2005년 2월까 지 내원한 여성 중에서 혈중 호모시스테인 농도를 측정한 50세에서 59세 사이의 폐경기 여성은 200명 이었고 그 중에서 골밀도에 영향을 주는 인자들을 가지고 있는 여성을 제외한 대상은 66명이었다.
둘째, 폐경 후 기간을 고려하지 못했다는 점이다.
골다공증이 여성 호르몬과 밀접한 관련이 있는데도
불구하고 여성호르몬이 결핍된 기간을 보정하지 못 했다는 것도 이 연구의 제한점으로 들 수 있겠다.
셋째, 호모시스테인과 골밀도에 영향을 주는 생활 습관을 고려하지 못했다는 점이다. 우리 몸에서 호 모시스테인은 비타민 B12와 엽산이 보조인자로 작 용하면 메티오닌으로, 비타민 B6가 보조인자로 작용 하면 시스테인으로 전환된다. 따라서 비타민 B6, 비 타민 B12, 엽산이 부족하면 혈중 호모시스테인 농도 가 증가하게 된다. 이러한 식습관을 고려하지 못했 다는 점, 그리고 BMD에 영향을 줄 수 있는 생활 습 관 (좌식 생활, 카페인을 함유한 음료 섭취)의 영향 등을 고려하지 못했다는 점도 이 연구의 제한점이라 할 수 있다.
이러한 제한점을 고려하여 현재까지 혈관질환과 의 관련성만으로 연구되어 오던 호모스시테인을 골 밀도, 골다공증, 골절과 연관지어 대규모의 전향적 인 연구가 이루어진다면 보다 더 의미 있는 연구가 되리라 생각한다.
또한, 이번 연구 결과를 통해 호모시스테인이 뼈 의 질을 낮추기는 하나 뼈의 양에는 큰 영향을 미치 는 않는 것으로 생각되며 이를 입증하기 위해서는 향후 대규모의 연구가 진행되어야 할 것이다.
요 약
목적: 현재 homocysteinuria가 있는 환자들에게서 골다공증의 유병률이 높다는 사실에 착안하여 혈청 호모시스테인 농도와 골절, 골밀도의 상관관계를 밝 히기 위해 외국에서 여러 연구들이 진행되고 있으나 그 연관성은 아직 정립된 이론이 없다. 본 연구는 우 리나라의 연구 결과가 미비한 점을 감안하여 골다공 증에 취약한 폐경기 여성에서 혈청 호모시스테인 농 도에 따른 골밀도의 차이에 대해 알아보고자 하였다.
방법: 2004년 2월부터 2005년 2월까지 서울 소재 일개 대학병원 건강검진센터를 방문한 폐경기 여성 200명을 대상으로 폐경기 여성을 요추 및 대퇴골 골 밀도에 따라 정상군, 골감소증군, 골다공증군으로 분류하여 각각의 혈청 호모시스테인 수치를 검정하 였다 (by ANOVA and post hoc).
결과: 정상군, 골감소증군, 골다공증의 호모시스테
인 수치는 각각 7.01±1.73 mg/dL, 7.26±1.08 mg/dL, 6.62±1.51 mg/dL로 나타났으며 각 군 간의 호모시스 테인 수치는 유의한 차이를 보이지 않았다.
결론: 폐경기 여성에서 혈청 호모시스테인 농도 에 따른 골밀도의 차이는 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 못하였다. 호모시스테인이 단백질의 cross linking을 방해하여 뼈의 질을 낮추기는 하나 뼈의 양에는 큰 영향을 미치는 않는 것으로 생각되며 이 를 입증하기 위해서는 향후 대규모의 연구가 진행되 어야 할 것이다.
중심단어: 호모시스테인, 골밀도, 폐경기
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