서 론
우리나라 성인 흡연율은 1998년 이후로 감소하다가 2013년 이후 정체하는 모습을 보이고 있으며, 전체 성인 인구의 4명 중 1명 즉, 약 1,000만 명이 흡연자로 추정되고 있다. 보건복지부가 2015년 7월에 발 표한 흡연실태 수시조사에 따르면 성인 남성 흡연율은 34% 수준으 로 추정된다.
흡연은 각종 암, 호흡기계 질환, 심혈관계 질환 발생을 높이고 골
밀도 감소에 영향을 준다는 사실이 여러 연구를 통해서 밝혀진 바 있다.1,2)
평균수명이 길어지면서 골다공증은 흔한 만성질환으로 특히 노 인에서 고관절, 손목, 척추 골절을 일으킬 수 있으며 통증을 유발과 거동제한으로 삶의 질을 저하시킨다.3)
흡연이 골밀도 감소에 관여하는 기전은 명확히 알려지지는 않았 으나, 골밀도가 감소한다는 결과가 보고된 바 있다.4) 골밀도 감소 혹 은 골다공증의 위험인자에는 나이, 호르몬 변화, 비타민 D 부족, 칼 Received February 27, 2017 Revised July 28, 2017
Accepted August 3, 2017 Corresponding author Seon-Ki Park Tel: +82-51-850-8763, Fax: +82-51-850-8965 E-mail: psonki@hanmail.net
Copyright © 2017 The Korean Academy of Family Medicine
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Original Article
https://doi.org/10.21215/kjfp.2017.7.5.714 eISSN 2233-9116
Korean J Fam Pract. 2017;7(5):714-719
Korean Journal of Family Practice
KJFP
간접흡연에 노출된 한국 성인 남성에서 요중 코티닌과 골밀도와의 연관성: 제4기 국민건강영양조사 자료 이용(2008-2011년)
백상현, 박선기*, 김인아, 장혜민
동의병원 가정의학과
Association between Urinary Cotinine Level and Bone Mineral Density among Korean Adult Males Exposed to Indirect Smoking: The Forth Korean Health and Nutrition Examination Survey in 2008-2011
Sang Hyun Baek, Seon-Ki Park*, In-A Kim, Hye Min Jang
Department of Family Medicine, Dong-Eui Medical Center, Busan, Korea
Background: This study was aimed at determining whether indirect smoking is correlated to bone mineral density (BMD) in men aged ≥60 years.
Methods: This study included men aged ≥60 years who participated in the 2008–2011 Korean National Health and Nutrition Examination Survey. This study included subjects with a urinary cotinine level of <100 ng/mL as indirect smokers, and excluded subjects with a urinary cotinine level of ≥100 ng/mL as possible smokers. Subjects with a history of osteoporosis treatment were also excluded from this study. The Pearson correlation, multiple linear regression, and logistic regression analyses were performed.
Results: The urinary cotinine levels were not correlated with the BMD of the lumbar spine, femoral neck, or total femur. In addition, after adjusting for components that affect BMD, urinary cotinine levels were not associated with the BMD of the lumbar spine, femoral neck, or total femur. As a result, the odds ratio of osteopenia or osteoporosis on urinary cotinine levels was not statistically different.
Conclusion: The urinary cotinine levels of the male subjects aged ≥60 years were not correlated with the BMD of the lumbar spine, femoral neck, or total femur.
Keywords: Indirect Smoking; Urinary Cotinine; Lumbar Spine Bone Mineral Density; Femoral Neck Bone Mineral Density; Total Femur Bone Mineral Density
백상현 외. 간접흡연 남성에서 요중 코티닌과 골밀도와의 연관성 Korean Journal of Family Practice
KJFP
슘 부족, 흡연, 음주, 가족력 등이 있으며 남성의 골다공증은 특히 생 활습관과 큰 관련이 있다고 알려져 있다.5)
간접흡연은 비흡연자가 남이 피우는 담배 연기에 노출되는 것을 의미한다. 간접흡연이 골밀도에 미치는 영향 및 기전에 대해서 명확 히 밝혀진 바는 없으나, 일부 연구에서는 간접흡연이 골량을 감소시 키며 골절 위험도를 증가시킨다는 결과가 있다.6) 폐경 전기 미국 여 성을 대상으로 한 Blum 등7)의 연구와 덴마크 성인을 대상으로 한 Holmberg 등8)의 단면연구에서는 간접흡연과 골밀도 감소의 관련성 을 보고하였다. 그러나 대부분의 연구가 골다공증 위험도가 상대적 으로 높은 여성을 대상으로 한 결과이며 남성을 대상으로 한 연구 는 많지 않고, 객관적 지표를 이용한 연구는 부족하다.
니코틴 대사물질 중 하나인 코티닌은 니코틴에 비해 긴 반감기를 가지고 있어 만성 흡연자에게 안정적 농도를 보이므로 흡연 여부를 나타내는 좋은 지표가 될 수 있으며 간접흡연자의 경우에는 코티닌 레벨로 간접흡연량을 나타낼 수 있다.9)
따라서 본 논문에서는 2008–2011년 국민건강영양조사(Korean National Health and Nutrition Examination Survey) 원시자료를 이용 하여 간접흡연자의 요중 코티닌 수치와 요추 골밀도, 대퇴골 전체 골 밀도 및 대퇴골 경부 골밀도와의 연관성을 확인하고자 하였다.
방 법
1. 연구 대상
본 연구의 자료는 2008–2011년 국민건강영양조사의 원시자료를 이용하였다. 국민건강영양조사는 질병관리본부에서 층화 집락 추 출방식으로 추출된 가구를 대상으로 건강설문조사, 검진조사 및 영 양조사를 실시하였다. 만 60세 이상 남자 3,700명을 대상으로 하였 고, 이 중 요중 코티닌 수치가 100 ng/mL 이상인 자(n=2,571), 흡연자 (n=22)와 골다공증 치료를 받은 적이 있는 자(n=102)도 제외하였다.
제외 기준을 적용한 후 최종 대상자는 1,005명이었다.
2. 연구 방법
대상자의 흡연, 음주, 신체활동, 교육수준, 소득수준, 가족력 등을 포함한 생활습관 등은 설문지를 통해 조사하였다. 흡연은 평생 흡연 여부에서 ‘피운 적 없음’으로 대답한 자를 대상으로 하였고, 음주량 은 월 1회 미만, 월 1회 이상으로 분류하여 평가하였다. 교육수준(ed- ucation level)은 학력을 이용하여 고등학교 또는 그 이하, 2년/3년제 대학 또는 그 이상으로 분류하였고, 소득수준은 사회경제적 위치 지표의 소득 사분위수(가구)를 이용하여 하, 중하, 중상, 상으로 분 류하여 평가하였다. 가족력은 부모 중 골다공증 진단 항목을 이용
하여 분류하였다.
키와 체중은 맨발인 상태로 0.1 kg, 0.1 cm 단위까지 측정하였다. 체 질량지수(body mass index, BMI)는 체중/신장(kg/m2)을 이용하여 구 하였다.
채혈은 최소 8시간 공복상태에서 이루어졌다. Alkaline phospha- tase (ALP)는 Pureauto S ALP (Sekisui, Osaka, Japan)을 이용한 효소법 으로 측정하였고, Parathyroid hormone (PTH)는 Liaison (Diasorin, Stillwater, MN, USA)을 이용한 화학발광면역 검사법으로 측정하였 다. 비타민 D는 1470 Wizard gamma-counter (PerkinElmer, Turku, Fin- land)를 이용한 방사면역측정법으로 측정하였다.
Original Article
Korean Journal of Family Practice
Table 1. General characteristics of study population (n=1,005)
Variable Value
Age (y) 68.8±6.4
Weight (kg) 64.9±9.4
Height (cm) 165.2±5.8
BMI (kg/m2) 23.7±2.9
Alcohol consumption (time/monthly)
<1 410 (40.8)
≥1 595 (59.2)
Exercise (time/per wk)
0 635 (63.2)
1–2 116 (11.5)
3–4 86 (8.6)
≥5 168 (16.7)
Daily calcium intake (mg/d) 508.7±362.8
Urinary cotinine (ng/mL) 9.7±14.8
ALP (IU/L) 238.1±74.0
PTH (pg/mL) 65.6±27.6
Vitamin D (ng/mL) 21.6±7.4
BMD (g/cm2)
Lumbar spine 0.943±0.158
Femoral neck 0.728±0.118
Total femur 0.908±0.126
T-score
Lumbar spine –0.7±1.3
Femoral neck –1.0±0.9
Total femur –0.2±0.9
Education level
High school or below 662 (65.9)
College or higher 317 (31.5)
Household income
Low 362 (36.0)
Lower middle 297 (29.6)
Upper middle 170 (16.9)
High 150 (14.9)
History of parental osteoporosis
Yes 79 (7.9)
No 726 (72.2)
Values are presented as mean±standard deviation or number (%).
BMI, body mass index; ALP, alkaline phosphatase; PTH, parathyroid hormone;
BMD, bone mineral density.
Sang Hyun Baek, et al. Association between Indirect Smoking and Bone Mineral Density
Korean Journal of Family Practice
KJFP
요중 코티닌은 중간뇨를 채취하여 Perkin Elmer Clarus 600T (PerkinElmer)를 이용하여 기체 크로마토그래피, 질량분석법으로 측정하였다. 요중 코티닌이 100 ng/mL 미만인 경우를 간접흡연자로 간주하였다. 골밀도(bone mineral density)는 이중에너지 X-선 흡수방 법(dual-energy X-ray absorptiometry)에 의한 X선 골밀도 측정기(DIS- COVERY-W fan-beam densitometer; Hologic Inc., Bedford, MA, USA) 를 사용하여 측정하였다.
3. 통계 분석
대상자의 나이, BMI, 신체활동, 음주빈도, 요중 코티닌, 1일 칼슘 섭 취량, ALP, PTH, 비타민 D와의 관계를 살펴보기 위해 Pearson 상관 분석을 실시하였다. 이후 다중선형회귀분석을 통해 골밀도에 영향 을 줄 수 있는 일반적 특성을 보정한 후 요중 코티닌과 골밀도의 연 관성을 분석하였으며, 요중 코티닌과 골감소증 또는 골다공증과의 연관성을 알아보기 위해 로지스틱 회귀분석을 사용하였다. 자료 분 석은 IBM SPSS version 20.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 이용하 였고, 복합 표본 가중치를 고려하였다. 통계적 유의수준은 P<0.05로 정의하였다.
결 과
1. 대상자들의 일반적 특성
전체 대상자의 평균 나이는 68.8세였고, 몸무게는 64.9 kg, 키는 165.2 cm, 체질량지수는 23.7 kg/m2이었다. 음주력에서 월 1회 이상 음 주를 한 경우는 59.2%로 나타났고, 운동에서 중등도 이상 신체활동 을 1주일에 5회 이상 한 자는 16.7%였다. 1일 칼슘 섭취량은 508.7 mg 이었고, 요중 코티닌은 9.7 ng/mL, ALP는 238.1 IU/L, PTH는 65.6 pg/
mL, 혈중 비타민 D는 21.6 ng/mL였다. 요추 골밀도는 0.943 g/cm2로 나타났고, 대퇴골 경부 골밀도는 0.728 g/cm2, 대퇴골 전체 골밀도는 0.908 g/cm2였다. 요추 T-score는 –0.7, 대퇴 경부 T-score는 –1.0, 대퇴골 전체 T-score는 –0.2로 나타났다. 교육 수준에서 학력이 2년제 대학 이상인 경우는 31.5%였고, 소득수준이 상인 경우는 14.9%로 나타났 다. 부모 중 골다공증 진단을 받은 가족력이 있는 경우는 7.9%로 나 타났다(Table 1).
2. 요중 코티닌과 골밀도의 상관관계
Pearson 상관분석을 한 결과 요중 코티닌과 골밀도는 유의한 상관 관계가 없었다. 요중 코티닌과 요추 골밀도는 양의 상관관계(r=0.012,
Table 2. Pearson's correlation between BMD and variables
Variable Lumbar spine BMD Femoral neck BMD Total femur BMD
r* P-value† r* P-value† r* P-value†
Weight (kg) 0.418 0.000 0.454 0.000 0.478 0.000
Height (cm) 0.217 0.000 0.263 0.000 0.229 0.000
BMI (kg/m2) 0.372 0.000 0.391 0.000 0.440 0.000
Daily calcium intake (mg/d) 0.098 0.009 0.173 0.000 0.170 0.000
Urinary cotinine (ng/mL) 0.012 0.749 –0.020 0.566 –0.009 0.795
ALP (IU/L) –0.196 0.000 –0.266 0.000 –0.283 0.000
PTH (pg/mL) –0.013 0.722 –0.051 0.152 –0.052 0.142
Vitamin D (ng/mL) –0.025 0.491 0.023 0.515 0.046 0.193
BMD, bone mineral density; BMI, body mass index; ALP, alkaline phosphatase; PTH, parathyroid hormone.
*Correlation coefficient. †By Pearson's correlation analysis.
Table 3. Multiple linear regression analysis between BMD and variables
Variable Lumbar spine BMD Femoral neck BMD Total femur BMD
β P-value* β P-value* β P-value*
Age (y) –0.017 0.644 –0.207 0.000 –0.192 0.000
BMI (kg/m2) 0.345 0.000 0.304 0.000 0.355 0.000
Daily calcium intake (mg/d) 0.056 0.116 0.112 0.001 0.105 0.001
Urinary cotinine (ng/mL) 0.016 0.646 –0.016 0.622 –0.010 0.747
ALP (IU/L) –0.116 0.001 –0.183 0.000 -0.187 0.000
Vitamin D (ng/mL) –0.004 0.922 0.042 0.201 0.066 0.040
PTH (pg/mL) –0.021 0.558 –0.022 0.510 –0.029 0.367
BMD, bone mineral density; BMI, body mass index; ALP, alkaline phosphatase; PTH, parathyroid hormone.
*By multiple linear regression analysis.
백상현 외. 간접흡연 남성에서 요중 코티닌과 골밀도와의 연관성 Korean Journal of Family Practice
KJFP
P=0.749), 대퇴골 경부 골밀도(r=–0.020, P=0.566) 및 대퇴골 전체 골밀 도(r=–0.009, P=0.795)와는 음의 상관관계가 있었으나 통계적으로 유 의하지는 않았다(Table 2).
3. 다중선형회귀분석
요중 코티닌 레벨과 요추 골밀도, 대퇴골 경부 골밀도 및 대퇴골전 체 골밀도와의 연관성을 보기 위해 시행한 회귀분석에서 연령, BMI, ALP, 1일 칼슘 섭취량이 통계적으로 유의한 관계가 있었으나 요중 코 티닌 농도는 유의한 관계가 없었다(Table 3).
4. 로지스틱 회귀분석
요중 코티닌 레벨과 요추, 대퇴골 경부, 대퇴골 전체 골감소증 또 는 골다공증(T-score<–1.0)의 연관성을 보기 위해 로지스틱 회귀분 석을 시행하였다. 요중 코티닌이 1 ng/mL 증가할수록 요추 골감소증 또는 골다공증이 0.9% 감소하였고 요중 코티닌과 대퇴골 경부 및 대 퇴골 전체 골감소증 또는 골다공증은 각각 0.3%, 0.5% 증가하였으나 통계적으로 유의하지 않았다(Table 4).
고 찰
본 연구에서는 2008–2011년 국민건강영양조사에 참여한 60세 이 상 남성 간접흡연자를 대상으로 골밀도에 영향을 미치는 나이, BMI, 음주, 운동, 1일 칼슘 섭취량, ALP, PTH, 비타민 D, 가족력, 요중 코티 닌 농도와 같은 요인을 비교 분석하고 이 중에서도 특히 요중 코티닌 레벨과 골밀도의 연관성에 대해서 알아보았다. 대상자 중 간접흡연 여부를 판단하고 흡연자 및 과거 흡연자를 구별하기 위해서 요중 코 티닌 농도를 이용하였다. 코티닌은 니코틴의 대사물질로 알려져 있 으며 간접흡연자의 경우 요중 코티닌 레벨이 100 ng/mL 미만으로 측 정된다는 점을 이용하여 요중 코티닌 레벨이 100 ng/mL 미만으로 측
정된 자를 최종 대상자로 하였다.
현재까지 성인 남성을 대상으로 흡연과 골밀도의 연관성에 대해 연구한 결과는 많지 않으며 다양한 결과들이 보고되었다. 40세 이상 성인을 대상으로 한 Shin 등10)의 연구 결과는 하루 1갑 이상 흡연하 는 경우 요추 골밀도는 감소하나 대퇴골 경부 골밀도와는 연관성이 없는 것으로 보고되었다. 19세 이상 남성을 대상으로 한 An 등11)의 연구에서는 현재 흡연량이 많을수록 대퇴골 경부 골밀도가 감소한 다고 하였으나 중년 남성을 대상으로 한 Rhee 등12)은 흡연이 요추 골 밀도와는 연관성이 있으나 대퇴골 경부 골밀도와는 연관이 없다고 보고하였다. 반면 Lee 등13)은 30세 이상 남성을 대상으로 한 연구에 서 흡연 및 간접흡연은 요추 골밀도 및 대퇴골 경부 골밀도를 감소시 킨다고 보고하였다.
Walker 등14)은 니코틴 농도에 따라 조골세포 증식에 미치는 영향 이 상반된다고 보고하였는데, 고농도에서는(니코틴 1 mmol/L 이상) 조골세포 증식이 저해되는 반면 저농도에서는(니코틴 0.01–10 μmol/L) 오히려 조골세포의 증식을 유도한다고 보고했다. 이 연구를 통해 니 코틴은 저농도일 때 c-fos 발현을 증가시켜 뼈를 구성하는 단백질인 osteopontin 합성을 증가시키나, 고농도일 때는 이 과정을 저해시킨 다는 사실을 세포배양 실험으로 증명하였다. 또한, Ramp 등15)의 연 구에서는 니코틴이 조골세포에서 콜라겐 및 ALP의 활성은 감소시 키나 DNA 합성은 촉진한다고 보고했다.
현재까지 흡연이 골밀도에 미치는 정확한 메커니즘에 밝혀지지는 않았지만 크게 두 가지로 볼 수 있다. 첫 번째는 니코틴이 조골세포 와 파골 세포의 기능에 직접적인 영향을 주는 것으로16) 골 흡수가 증 가하여 골밀도가 감소하게 된다는 것이다.17) 두 번째는 흡연이 성 호 르몬, 부신 피질 호르몬, PTH의 혈중 농도에 영향을 주어 조골세포 와 파골 세포의 기능에 영향을 주어 골 흡수를 증가시키며18,19) 인터 루킨 6 (interleukin 6)을 증가시켜 골 흡수가 촉진되고 결과적으로 골 밀도는 감소하게 된다는 것이다.18,20)
본 연구에는 몇 가지 제한점이 있다. 첫 번째, 국민건강영양조사 자료를 활용한 단면연구로 요중 코티닌 레벨과 골밀도와의 인과적 관계를 알 수 없었다. 두 번째, 평생 흡연 여부에 대한 평가를 할 때 대상자의 자기 기입식 설문을 바탕으로 이루어진 자료를 이용하였 기 때문에 정확성이 떨어질 수 있다. 세 번째, 남성 골다공증은 여성 의 골다공증과 달리 흡연, 부갑상선 기능 항진증 및 과도한 음주 등 과 관련된 이차성 골다공증이 많은 부분을 차지하므로 남성에서는 이러한 이차성 골다공증과 관련된 요인 파악이 중요한데, 본 연구에 서는 호르몬제 복용력, 부갑상선 기능 항진증 과거력 및 골밀도에 영 향을 주는 유제품 섭취 등에 대한 분석이 함께 이뤄지지 않았다.
네 번째, 요중 코티닌은 간접흡연 노출 후 132시간까지 검출되는 Table 4. The OR of osteopenia or osteoporosis according to urinary co-
tinine
Variable Lumbar spine Femoral neck Total femur Unadjusted
OR (95% CI) 0.994 (0.984–1.004) 1.004 (0.993–1.015) 1.007 (0.995–1.019)
P-value 0.255 0.474 0.280
Adjusted
OR (95% CI) 0.991 (0.980–1.002) 1.003 (0.991–1.015) 1.005 (0.993–1.017)
P-value 0.109 0.636 0.383
OR, odds ratio; CI, confidence interval.
Analyzed by logistic regression. Adjusted for age, body mass index, daily calcium intake, alkaline phosphatase.
Sang Hyun Baek, et al. Association between Indirect Smoking and Bone Mineral Density
Korean Journal of Family Practice
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것으로21) 알려져 있어 간접흡연 노출 후 오랜 시간이 지난 경우 간접 흡연의 정도가 요중 코티닌에 정확한 수치로 반영되지 않았을 가능 성도 있다.
본 연구는 이러한 제한점이 있지만, 국민건강영양조사라는 표준 화된 집단을 대상으로 연구가 이루어졌으며, 이전 연구들과는 다르 게 여성이 아닌 60세 이상 성인 남성을 대상으로 하였고, 흡연자를 제외하여 간접흡연의 영향만을 평가하였으며, 요중 코티닌 농도를 객관적인 간접흡연 척도로 이용한 연구라는 것에 의의가 있다. 현재 까지는 간접흡연자에서 요중 코티닌 농도와 골밀도의 관계에 대해 일관성 있는 결과가 없기 때문에 저농도 코티닌과 골밀도에 대해 향 후 추가적인 연구가 더 필요할 것으로 생각한다. 또한, 앞으로 연구 대상을 넓히고, 간접흡연의 지표뿐만 아니라 간접흡연의 빈도, 기간, 종류 등을 고려한 전향적인 연구를 하면 간접흡연과 골밀도와의 연 관성을 명확히 밝힐 수 있을 것이라 기대한다.
요 약
연구배경:
본 연구에서는 60세 이상 남성을 대상으로 요중 코티닌 을 이용하여 간접흡연과 골밀도의 연관성에 대해 알아보았다.방법:
2008-2011년도 국민건강영양조사에 참여한 60세 이상 남성을 대상으로 하였다. 평생 흡연을 해 본 적 없는 대상자 중 요중 코티닌 이 100 ng/mL 이상이면 흡연자로 간주하여 제외하였으며 요중 코티 닌 100 ng/mL 미만이면 간접흡연으로 판단하였고 이들 중 골다공증 치료를 받은 적 있는 대상자는 제외하였다. 간접흡연자에서 요중 코 티닌 레벨과 요추 골밀도, 대퇴골 경부 골밀도 및 대퇴골 전체 골밀 도의 연관성에 대해 분석하기 위해 Pearson 상관분석, 다중선형회귀 분석, 로지스틱 회귀분석을 실시하였다.결과:
요중 코티닌과 요추 골밀도, 대퇴골 경부 골밀도, 대퇴골 전체 골밀도는 상관관계가 없었다. 또한 골밀도에 영향을 주는 인자들을 보정한 후 다중회귀분석을 실시한 결과에서도 연관성이 없었다. 요 중 코티닌 레벨에 따른 골감소증 또는 골다공증의 교차비도 유의한 차이가 없었다.결론:
60세 이상 간접흡연 남성에서 요중 코티닌 레벨과 요추 골밀 도, 대퇴골 경부 골밀도, 대퇴골 전체 골밀도는 연관성이 없었다.중심단어:
간접흡연; 요중 코티닌; 요추 골밀도; 대퇴골 경부 골밀도;대퇴골 전체 골밀도
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