일상생활의 수행능 력 저하와 관련이 있다.

고령에서 비타민 D의 다양한 효과

이 덕 철

연세대학교 의과대학 가정의학교실

서 론

우리 몸에서 필요한 비타민 D의 약 90%는 피부에서 햇볕 자외선에 노출될 때 만들어진다. 또한 비타민 D를 함유하고 있는 음식은 매우 제한적이어서 적절한 야외 활동으로 태양에 노출되는 기회가 부족할 때 체내 필요한 비타민 D 결핍이 되기 쉽다. 실제로 현대인에게서 비타민 D의 부족은 세계적으로 광범위하게 증가하고 있다.

고령에서는 피부에서 비타민 D 생성이 저하되고 또한 거동이 불편하여 야외 활동이 제한 되거나 피부를 노출 시키지 않는 옷 입는 습관 등으로 쉽게 비타민 D 결핍이 쉽게 발생할 수 있다. 비타민 D는 우리 몸에서 근골격계 형성에 매우 중요한 역할을 하여 어린 시절 부족되면 구루병이 되어 성장 발육이 저하되고 노인에서 비타민 D가 부족하면 골다공증으로 인해 골절의 위험이 증가하고

일상생활의 수행능 력 저하와 관련이 있다.

또한 비타민 D의 부족은 당뇨병과 심혈관계 질환과 관련이 있고

대장암, 전립선 암, 유방암 등의 발생증가 시키며

, 다발성 경화증, 류마치스 관절염 등의 자동면역 질환과 관련이 되며 면역력 저하로 인한 감염성 질환의 위험을 증가 시키는 것으로 알려지고 있다.

또한 최근 연구에서는 노인 에서 비타민 D 결핍이 인지기능 장애

, 대사증후군

과 관련성이 있는 것으로 보고 되고 있다. 이에 따라 노인의 건강증진 및 질병예방에 비타민 D 결핍을 조기에 발견하고 보충제 투여 등으로 관리 하는 것은 매우 중요하다 할 수 있다. 따라서 본 란에서는 노인의 질병예방과 건강 증진을 위해 비타민 D의 필요성 및 그 효과에 대해 간략히 기술하고자 한다.

비타민 D의 생성

사람을 포함한 대부분의 척추 동물은 비교적 많은 양의 콜레스테롤 전구 물질인 7-dyhdrocholesterol

(provitamin D

)을 피부에서 생성 할 수 있다. 이것이 자외선을 받으면 previtamin D

가 되는데 이 물질에 열이

가해 지면 보다 안정된 비타민 D

(cholecalciferol)가 된다. 이때 영향을 주는 요인으로는 나이, 피부색, 자외선

차단제의 사용여부, 옷입은 습관 등이다. 비타민 D는 일부 음식에도 존재하는데 주로 기름진 생선류, 유제

품, 계란, 간 등 동물성 식품에 비타민 D

가 존재하고 일부 야생 버섯에 비타민 D

(ergocalciferol) 형태로

존재한다. 일반적으로 비타민 D

가 비타민 D

에 비해 장내에 흡수가 더 잘 된다. 비타민 D

는 간에서 가수분

해 되어 25-hydroxyvitamin D

(25(OH)D)가 되고 다시 신장에서 가수 분해 되어 활성화 형태인 1,25-

그림 1. 비타민 D의 생성 및 대사, 그리고 체내 대사관련 역할 (adopted from ref 10). 7-DHC: 7-dehydrocholesterol, 25-OHase: vitamin D-25-hydroxylase, 1-OHase: 25-hydroxyvitamin D-1-α-hydroxylase, 1,25(OH)2D: 1,25-dihydroxyvitamin D, RANKL: receptor activator of NFκ B ligand, CaBP: calcium binding protein, ECaC: epithelial channel calcium, FGF23: fibroblast growth factor 23, OJ: orange juice, Pi: inorganic phosphate, PTH: parathyroid hormone, UVB: ultraviolet B radiation.

dihydrovitamin D

(1,25(OH)

D) 즉 cal- citriol이 된다. 1,25(OH)

D는 핵의 vita- min D 수용체 (VDR)과 결합하여 작용 을 하게 되는데 장내에서는 1,25(OH)

D 가 수용체와 결합하여 칼슘결합단백 을 세포내에서 칼슘의 흡수를 촉진 시키게 된다(그림 1). 1,25(OH)

D가 충 분한 상태에서는 장내 음식에서 약 30%의 칼슘이 섭취되지만 부족할 때 는 10∼15%만이 섭취된다.

1,25(OH)

D 는 신장에서 뿐만 아니라 거식세로, 뇌, 대장, 전립선, 유방 등의 세포에서 도 생성되는데 이들 세포 핵의 VDR 에 결합하여 약 200개의 유전자를 조 절하는 것으로 알려졌다.

1,25(OH)

D 는 암세포의 발육과 성숙을 억제하고 고사를 촉진시키며 혈관생성을 저하 시킨다. 노인에서는 비타민 D 생성이 저하 되는데 70세 노인의 경우 젊은 사람에 비해 피부의 7-dehydrochole- sterol 농도가 25% 정도로 저하되어 있 고 비타민 D

의 생성도 75% 정도로 저하 되어 있다.

또한 비타민 D가 지용성이므로 지방세포에 잘 흡수 되 어 비만인에서 비타민 D 결핍증이 되 기 쉽고 항경련제나 스테로이드 제제 를 사용하고 있는 경우 비타민 D 부 족의 위험성이 증가한다.

비타민 D 결핍과 진단

체내 비타민 D의 상태 평가는 25(OH)D로 한다. 그 이유는 25(OH)D의 혈중 농도가 1,25(OH)

D에 비하여

1,000배 이상 높고 체내 비타민 D의 부족이나 과잉을 잘 반영하기 때문이다. 반면 1,25(OH)

D의 혈중 농도는

부갑상선호르몬에 의해 조절되기 때문에 체내 비타민 D가 심각히 부족하거나 과잉이 되기 전까지는 일정

한 농도를 유지하기 때문에 체내 비타민 D의 상태를 알기 어렵다. 따라서 비타민 D의 상태를 25(OH)D의

혈중 농도에 따라 비타민 D 결핍증 (deficiency)은 0∼25 nmol/L, 부족증 (Insufficiency) 25∼50 nmol/L, 저하증

(Hypovitaminosis) 50∼70 nmol/L로 분류한다(표 1). 이 기준은 정상인의 통계 수치가 아니고 혈중 부갑상선

호르몬 농도와 25(OH)D농도의 역상관 그래프를 통해 얻어 졌다. 즉 정상인에서 이차성 부갑상선 항진증이

표 1. 혈중 25(OH)D 농도에 따른 체내 비타민 D 부족 상태 25(OH)D concentrations

비타민 D 부족 상태 생화학적 혹은 임상 증상

(nmol/1)

결핍증(Deficiency) 0∼25 심한 부갑상선 기능 항진증, 칼슘흡수장애,

구루병, 골연화증, 근육증

부족증(Insufficiency) ＞25∼50.0 PTH 농도 상승, 장내 칼슘 흡수 저하

골밀도감소, 아급성 근육병증

비타민 D 저하증 ＞50∼70 to 100 체내 비타민 D 저하, 경미한 PTH 농도 상승

정상 70∼100 to 250 비타민 D와 관련된 기능 저하는 없음

독성(Toxicity) ＞250 장내 과다 칼슘 흡수, 고 칼슘 혈증

To convert values for 25-hydroxyvitamin d to ng/ml, divide by 2.50

나타나지 않는 25(OH)D 농도, 즉 70∼100 nmol/L을 정상의 임계치로 정하였다.

노인에서 비타민 D의 상태

노인들은 햇볕에 노출되는 시간이 적고, 피부의 노화 및 색조 변화, 비타민 D 섭취 저하, 신체 활동저하 등으로 비타민 D가 부족 되기 쉽다. Lip은

유럽 여러 나라들과 미국에서 노인들의 비타민 D 상태를 평가 하였는데 거주하는 곳의 위도에 관계 없이 대부분의 노인에서 나타남을 보고 하였다. 지역사회에 거주하는 유럽 노인들과 시설 거주 노인들의 평균 농도가 각각 21∼55 nmol/L, 9∼37 nmol/L이었고 미국의 경우 각각 71∼86 nmol/L, 45∼53 nmol/L이었는데 이는 칼슘 강화 우유 및 식품을 허용하기 때문일 것으로 추정된다.

덴마크 폐경기 여성을 대상으로 한 연구에서 약 7%의 여성이 비타민 D 결핍이고 40%가 부족증의 상태인 것으로 보고되었고

, 또 다른 연구들에서 65세 이상 노인의 80%가 비타민 D 부족 상태이고, 시설 거주 노인의 44%에서 심한 비타민 D 결핍을 보이고 있음을 보고하였다.

노인에서 비타민 D 부족과 관련된 질병 및 건강문제들

1. 근골격계 질환

골다공증이 있는 노인들은 근육량이 감소하고 근력이 저하되는데 비타민 D가 부족하면 이로 인한 이차 성 부갑상선 항진증이 골다공증을 더욱 악화 시키고 근위 근육병증(proximal myopathy)을 초래하게 되어 근 육기능이 저하된다. 이와 관련된 연구를 보면 노인에서 비타민 D의 농도는 신체기능의 예측인자이고

, 낙상의 위험성과 관련이 있음을 알 수 있다.

또한 비타민 D는 골격근세포의 비타민 D 수용체와 결합하여 단백질 생성을 촉진 시킴으로써 근력 및 근육기능유지에 중요한 역할을 한다.

혈중 25(OH)D 농도가 50 nmol/L 이하가 되면 골표지자 수치가 상승하고

농도가 30 nmol/L 이하가 되면

대퇴부 골밀도가 감소한다.

2. 암

비타민 D 부족과 암 발생과의 관련성에 대한 관심은 비교적 오래전부터 의학자들에게 있었다. 지금부터 약 80년 전에 미국에서 높은 위도에 사는 주민들이 암 발생률이 높다는 것이 보고

된 이래 1980년대와 90년대에 들어 비타민 D의 부족과 대장암, 전립선암, 유방암 등의 발생률과 사망률이 관련성이 있음이 보고

되었다.

지금까지 보고된 전향적, 후향적 연구들을 토대로 볼 때 25(OH)D의 농도가 적어도 50 nmol/L

이상이 되면 대장암, 전립선암, 유방암의 발생이 30∼50% 감소하며 유럽에서 발생된 유방암의 25%는 위도 가 높은 곳에 거주하여 비타민 D가 결핍 되었기 때문이라고 할 수 있다.

혈중 25(OH)D 농도가 50 nmol/L 이하인 성인을 19년 추적하였을 때 대장직장암, 전립선암, 유방암이 발생할 위험이 30∼50% 증가하는 것으 로 알려져 있다.

또한 메타분석에 의하면 비타민 D

을 하루에 1,000 IU 복용하면 대장직장암과 유방암이 50% 이상 감소한다.

또한 하루에 400 IU 이상 비타민 D를 복용한 성인남자에서 췌장암, 식도암, 비호지킨 림프종 등 7종류의 암발생 위험이 감소하였다.

또한 매일 1,100 IU의 비타민 D

와 1,000 mg의 칼슘을 복용한 폐경기 여성에서 암발생이 60% 감소하였다.

비타민 D가 어떤 기전으로 암발생을 억제하는지는 아직 정확히 밝혀지지 않았지만 1,25(OH)

D이 암세포 내의 비타민 D 수용체(VDR)과 결합하여 암세포 분열과 관련이 있는 p21, p27 등의 유전자를 억제하고 또한 고사 유전자를 활성화시키기 때문인 것으로 추정된다.

3. 제2형 당뇨

제1형 당뇨와 마찬가지로 제2형 당뇨의 발생도 비타민 D의 결핍과 관련이 있다. 혈중 25(OH)D 농도가 40 nmol/L 이하인 성인이 40 nmol/L 이상인 성인에 비해 공복혈당이 높다. 췌장의 β세포에는 VDR이 존재한 다. 아마도 췌장에서 인슐린 분비에 비타민 D가 관여할 것으로 생각된다. 뿐만 아니라 말초에서 인슐린 저항과도 관련이 있다.

건강한 성인에서 자외선을 조사하면 25(OH)D 농도와 인슐린 분비가 증가한다.

5,677명의 성인을 대상으로 한 대규모 연구에서는 혼란 변수들을 보정하고도 25(OH)D 혈중농도가 낮은 사람에서 내당능장애와 제2형 당뇨병의 발생이 증가하였다.

4. 심혈관계 질환

VDR은 심장근육세포에도 존재하며 1,25(OH)

D는 심실의 펌프기능을 유지하는데 매우 중요한 역할을 한다. 심부전환자는 혈중 1,25(OH)

D나 25(OH)D 농도가 정상인에 비해 낮다. 또한 1,25(OH)

D는 TNF-α나 interleukin-6 (IL-6)를 억제하는 것으로 알려져 있기 때문에

심혈관계 질환에 긍정인 영향을 준다. 실제로 겨울철에 혈중 25(OH)D 농도가 낮은 경우 심혈관 질환 이환률이 증가하는 것으로 조사되었다

평균혈압과 이완기 혈압, 그리고 고혈압의 유병률은 전세계적으로 위도와 상관성이 있다. 또한 혈압은 여름보다 겨울에 높고 피부 색에 따라 차이를 보인다. 고혈압 환자에서는 장내 칼슘 흡수가 저하되어 있고, 세포내 칼슘 농도가 증가하며 2차성 부갑상선 항진증을 보인다. 비타민 D 결핍증이나 부족증인 70세 이상 의 노인에게 칼슘 1,200 mg과 비타민 D 20μg (800 IU)를 투여하면 수축기 혈압이 9.3% 감소한다.

노인에서 비타민 D의 보충

노인에서 암이나 기타 노화 관련질환을 예방하기 위해 비타민 D를 얼마나 섭취하여야 할까? 1989년에

만들어진 비타민 D의 일 권고량 (RDA)은 5μg (200 IU)이다. 그러나 200 IU를 복용하였을 때 골대사에 미치 는 영향은 없다. 노인에서 골절을 예방하고 암이나 기타 심혈관계 질환 등에 대한 예방효과를 기대하려면 RDA의 5배 즉 20μg (1,000 IU)가 필요하다. 현재 안전하게 복용할 수 있는 최대 양은 50μg (2,000 IU)라고 알려져 있고 여름철 햇볕아래 전신이 노출되어 있을 때 약 250μg (10,000 IU)의 비타민 D가 생성 되므로 통상량을 복용할 때 독성에 대한 우려를 주장하는 의견은 적절치 않다. 질병이나 건강 상태에 따라 차이를 보이겠지만 노인에서는 400∼600 IU의 비타민 D 보충이 필요하고 햇볕에 노출되기 어려운 상황이라면 1,000 IU를 복용해야만 건강증진과 질병예방에 비타민 D의 최적농도인 75∼125 nmol/L를 유지 할 수 있다.

또한 비타민 D

가 D

에 비해 50∼80% 더 효과적으로 25(OH)D 농도를 높일 수 있으므로 추천된다.

결 론

비타민 D는 현대인에게 매우 부족하기 쉬우며 성인에서 근골격계 질환, 암, 심혈관 질환, 면역력 저하, 우울증 등과 관련이 있는 중요한 영양소이다. 비타민 D를 건강한 혈중 농도로 유지하기 위해서는 적정한 시간 동안 야외에서 활동하며 햇볕을 쬐는 것이 중요하다. 그러나 노인에서는 피부에서 비타민 D 생성 능력이 저하되어 있고 또한 야외 활동이 제한적이어서 비타민이 결핍이나 부족증의 위험이 증가하여 하루 에 비타민 D 400∼600 IU를 보충해 주어야 한다. 특히 거동이 불편하거나 요양시설에 거주하는 노인은 하루에 1,000 IU를 보충해 주어야 한다. 또한 비타민 D 결핍의 위험 요인을 갖고 있는 노인에서는 혈중 25-(OH)D 농도를 측정하는 것이 질병예방과 건강에 도움이 된다.

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