폐경 여성에서 갑상선 기능과 골밀도의 연관성

J Korean Soc Menopause 2012;18:36-42

폐경 여성에서 갑상선 기능과 골밀도의 연관성

정혜원

·강병문

·김미란

·윤병구

·이병석

·최 훈

·박형무

·김정구

이화여자대학교 의과대학 산부인과학교실¹, 울산대학교 의과대학 산부인과학교실², 가톨릭대학교 의과대학 산부인과학교실³, 성균관대학교 의과대학 산부인과학교실⁴, 연세대학교 의과대학 산부인과학교실⁵, 인제대학교 의과대학 산부인과학교실⁶, 중앙대학교 의과대학 산부인과학교실⁷, 서울대학교 의과대학 산부인과학교실⁸; 폐경연구회⁹

The Infl uence of Thyroid Function on Bone Mineral Density in Korean Postmenopausal Women

Hye Won Chung, M.D.

, Byung Moon Kang, M.D., Ph.D.

, Mee Ran Kim, M.D., Ph.D.

, Byung Koo Yoon, M.D., Ph.D.

, Byung Seok Lee, M.D., Ph.D.

, Hoon Choi, M.D., Ph.D.

, Hyoung Moo Park, M.D., Ph.D.

, Jung Gu Kim, M.D., Ph.D.

Department of Obstetrics and Gynecology, College of Medicine, Ewha Woman’s University¹, College of Medicine, University of Ulsan², College of Medicine, The Catholic University of Korea³, College of Medicine, Sungkyunkwan University⁴, College of Medicine, Yonsei University⁵, College of Medicine, Inje University⁶, College of Medicine, Chungang University⁷, College of Medicine, Seoul National University⁸, Seoul, Korea; The Study Group of Menopause⁹

Objectives: Osteoporosis, defined as decreased bone mass and structural deterioration of bone, increases the incidence of fractures. Recently, there have been reports suggesting that thyroid hormones are related to bone mineral density (BMD). It has been reported that low normal circulating thyrotropin (TSH) levels correlate with lower BMD and that thyroxine (T4) and bone density are negatively related. This research aims to examine the relationship between BMD and thyroid diseases and other functional changes in postmenopausal women.

Methods: The medical records of 2,279 postmenopausal women who attended the health care clinic in eight university hospitals between March 2001 and December 2007 were reviewed retrospectively. We determined the baseline characteristics of the women, including age, height, weight, and body mass index (BMI). The BMD was measured by dual-energy X-ray absorptiometry (DEXA). The correlation between the thyroid status and BMD was analyzed using the SPSS 12.0 program.

Results: This research used data from a relatively large number of postmenopausal women gathered in a multicenter approach.

Of the thyroid functional tests, thyroid stimulating hormone (triiodothyronine or T3) and T4 correlated with BMD, while free T4 and TSH did not show a statistically signifi cant correlation. After adjusted age, thyroid function test did not correlate with BMD.

Osteopenia was signifi cantly higher in the group with TSH below 0.5 mU/L compared with groups that had normal or high TSH.

There was no statistically significant difference in lumbar BMD and total hip BMD among patients with thyroid diseases and healthy patients.

Conclusion: The level of T3 and T4 correlated well with BMD in Korean post-menopausal women.

Key Words: Bone mineral density, Menopause, Thyroid hormones

Received: December 16, 2011 Revised: January 2, 2012 Accepted: January 2, 2012

Address for Correspondence: Hye Won Chung, Department of Obstetrics and Gynecology, College of Medicine, Ewha Woman’s University, 911-1 Mok-dong, Yangcheon-gu, Seoul 158-710, Korea

Tel: +82-2-2650-5568, Fax: +82-2-2647-9860, E-mail : [email protected]

Original Article

골다공증은 가장 흔한 대사성 질환 중의 하나로, 연령이 증가함에 따라 골량이 감소하고 골의 미세구조 변화로 인한 골의 강도가 약화되어 골절의 위험성이 증가하는 전신성 골 격계 질환이다.¹

최근 갑상선 호르몬과 골밀도의 연관성에 대한 보고가 있 는데 그레이브씨병뿐 아니라 미현성의 갑상선 기능항진증 에서도 낮은 골밀도를 보이며^2,3 갑상선 자극호르몬 (thyroid stimulating hormone, TSH)은 골소실 예방효과가 있어 갑 상선 자극호르몬이 낮을수록 골밀도가 낮다는 보고가 있 다.⁴ 반면에 혈중 갑상선 자극호르몬 수치와는 관련 없이 혈청 트리요오드사이로닌 (thyroid stimulating hormone, triiodothyronine or T3) 수치가 골밀도와 연관 있다는 보고도 있다.⁵ 최근 낮은 정상치의 갑상선 자극호르몬이 한국 폐경 여성의 낮은 골밀도와 연관성이 있음이 보고 되었으며⁶ 중국 폐경 여성에서는 티록신 (thyroxine, T4)과 골밀도의 음의 상 관관계가 보고된바 있다.⁷ 또한 갑상선 암 환자에서 갑상선 자극호르몬 억제요법 후의 골밀도 변화에 대한 연구에서 갑 상선 자극호르몬과 골밀도는 연관성이 없다고 하는 등, 이 부분에 대해서는 아직 논란이 많다.⁸ 따라서 최근 갑상선 기 능이상이나 갑상선 암등의 질환이 증가하는 상황에서 갑상 선 질환이나 갑상선 기능의 변화가 골밀도에 미치는 영향을 알아보고자 본 연구가 진행되었다.

연구대상 및 방법

2001년 1월 1일부터 서울시내 8개 의과대학 부속병원 건 강검진클리닉에서 건강검진을 받은 한국인 폐경 여성 2,279

명을 대상으로 하였다. 연구 대상자의 의무기록에서 환자의 연령, 신장, 체중, 체질량 지수 (body mass index, BMI), 과 거 수술병력, 내과적 질환 여부를 조사하였다. 혈청 갑상선 자극호르몬, 혈중 트리요오드사이로닌, 티록신, free 티록 신을 측정하였고 골밀도 측정은 이중 에너지 방사선 흡수계 측기 (dual energy X-ray absorptiometry, DEXA) lunar 계측 기를 이용하여 요추와 대퇴골의 골밀도를 측정하였다. 모든 자료는 SPSS version 12.0 (SPSS Inc., Chicago IL, USA)으로 분석하여 평균 ± 표준편차를 구하였으며 두 군간의 차이는 student’s t test, 세 군이상의 차이는 ANOVA test로 통계적 유의성을 확인 하였다. 갑상선 기능검사와 골밀도와의 연관 성은 pearson correlation으로 상관계수를 구하였고 연령이 보정된 상태에서 상관관계를 검증하기 위해서 각 요인간의 부분 상관 계수 (partial correlation coefficient)를 구하여 그 유의성을 검증하였다. 또한 폐경 여성의 연령을 60세 이전 과 이후로 나누어 각 연령군에 따라 갑상선 호르몬에 의한 영향이 달라지는지를 분석하였다.

결 과

연령군별 각 임상변수의 평균 및 분산은 Table 1과 같다.

60세 이상과 미만 두 연령군 간에 골밀도는 유의한 차이가 있었으나 갑상선 기능 검사는 유의한 차이가 없었다.

1. 갑상선 질환과 골밀도와의 상관 관계

갑상선 질환의 유무에 따른 요추 골밀도와 대퇴골 골밀도 의 평균값은 Table 2와 같으며 갑상선 질환의 유무에 따라

Table 1. Thyroid hormone and bone mineral density of menopausal women

≥ 60 ≤ 60 Total P value

Thyroid Function test Age (year) 55.57 ± 2.47 65.68 ± 4.82 60.64 ± 6.34 0.000

TSH (mU/L) 2.66 ± 2.00 2.65 ± 2.21 2.65 ± 2.11 0.883

T3 (mg/dL) 126.89 ± 31.29 127.26 ± 27.44 127.09 ± 29.34 0.774

T4 (mg/dL) 8.21 ± 1.49 8.20 ± 1.53 8.21 ± 1.51 0.932

fT4 (mg/dL) 1.23 ± 0.40 1.22 ± 0.34 1.23 ± 0.37 0.657

BMD (T-score) Lumbar -0.53 ± 1.31 -1.27 ± 1.36 -0.90 ± 1.38 0.000

Femur neck -0.34 ± 0.95 -0.88 ± 0.98 -0.60 ± 1.00 0.000

Total hip -0.14 ± 1.04 - 0.39 ± 4.68 -0.26 ± 3.35 0.310

Values are mean ± SD (standard deviation). TSH: thyroid stimulating hormone, BMD: bone mineral density, T3: triiodothyronine, T4: thy- roxine, fT4: free thyroxine

차이가 없었다. 그러나 갑상선 질환이 없는 폐경 후 여성에 비해 갑상선 질환이 있는 경우 요추 골다공증의 위험이 감 소하는 경향을 보였다. 각 갑상선 질환의 세부 분류별 골밀 도의 차이는 없었다 (Table 3).

2. 갑상선 호르몬 농도와 골밀도와의 상관 관계 및 부분 상관관계

갑상선 기능검사 중 티록신이 증가하면 요추와 대퇴골 경 부 골밀도의 T 값이 감소하는 유의한 음의 상관관계를 보 였다. 이러한 상관관계를 연령군을 나누어 분석해 보면 60 세 미만에서는 유의한 상관관계가 없었으나 60세 이상의 고 령 폐경 여성에서는 유의한 상관성을 보이는 것으로 나타났 다. 티록신은 요추 골밀도의 T 값 및 대퇴골 경부의 T 값 모 두 유의한 음의 상관관계를 보였으며 이러한 상관성은 연령 군을 나누었을때 60세 이상의 여성에서만 유의한 음의 상관 관계를 보였다 (Table 4, Fig. 1). 이러한 연관성을 나이를 보

정하여 갑상선 기능검사와 골밀도와의 부분상관관계를 분 석한 결과 갑상선 기능 검사의 수치는 골밀도의 T 값과 유 의한 상관관계를 보이지 않았다. 그러나 연령과 갑상선 기 능 사이에 pearson 상관계수 -0.027 (P = 0.098)로는 통계적 으로 유의한 상관성을 보이지 않았다.

3. 갑상선 자극호르몬과 골밀도

갑상선 자극호르몬을 감소 0.5 mU/L미만, 정상 0.5-5 mU/L, 증가 10 mU/L 이상으로 나누어 각 군에 따른 골밀 도를 비교한 결과 요추골밀도는 각각 1.006 ± 0.168 g/cm², 1.024 ± 0.177 g/cm², 1.012 ± 0.148 g/cm² 갑상선 자극호르 몬 분류에 따른 평균 골밀도의 유의한 차이는 없었으며 대 퇴골 골밀도도 세군간의 차이가 없었다. 그러나 TSH가 0.5 mU/L미만으로 감소되어 있는 군에서 골감소증의 빈도가 갑상선 자극호르몬이 증가되어 있거나 정상인 군에 비하여 유의하게 높게 높았다 (Table 5A, B).

Table 2. Bone mineral density according to thyroid disease

Thyroid disease n Lumbar BMD P value Femur neck BMD P value

No 2,212 1.02 ± 0.18 0.713 0.83 ± 0.13 0.213

Hypothyroidism 60 1.03 ± 0.13 0.83 ± 0.10

Subclinical hypothyroidism 34 0.99 ± 0.20 0.78 ± 0.17

Hyperthyroidism 16 1.01 ± 0.11 0.83 ± 0.13

Subclinical hyperthyroidism 19 0.98 ± 0.17 0.85 ± 0.28

Thyroid cancer 3 1.05 ± 0.05 0.87 ± 0.03

Thyroid nodule, cyst 147 1.03 ± 0.17 0.84 ± 0.11

Unclassifi ed 238 1.00 ± 0.18 0.82 ± 0.11

Total 2,729 1.01 ± 0.18 0.83 ± 0.13

Values are mean ± SD (standard deviation). BMD: Bone mineral density

Table 3. Status of bone density of menopausal women according to thyroid disease

Bone status Thyroid disease

OR (95% CI) P value

Without With

Lumbar Normal 1,379 (51.3%) 278 (53.3%) 1

Osteopenia 1,056 (39.3%) 208 (39.9%) 1 (0.8-1.2) 0.817

Osteoporosis 255 (9.5%) 36 (6.9%) 0.7 (0.5-1.0) 0.061

Femur neck Normal 1,572 (67.0%) 360 (68.8%) 1

Osteopenia 720 (30.7%) 154 (29.5%) 0.9 (0.8-1.2) 0.521

Osteoporosis 54 (2.3%) 9 (1.7%) 0.7 (0.4-1.5) 0.384

고 찰

다기관에서 조사한 한국 폐경 여성에서 갑상선 기능 및 갑상선 질환과 골밀도와의 연관성에 관한 자료를 분석한 결 과 혈청 트리요오드사이로닌은 60세 이상의 고령 폐경 여성 의 요추 골밀도와 유의한 음의 상관성을 보이는 것으로 나 타났다. 티록신은 대퇴골과 요추 모두에서 음의 상관관계를 보였다. 그러나 이러한 연관성은 연령을 보정한 후에는 유 의하지 않아 혈청 트리요오드사이로닌과 티록신의 골밀도 와 연관성은 연령에 따른 변화에 의한 것으로 추정된다.

갑상선 호르몬과 골밀도의 연관성에 대한 연구들에서 골 밀도와 연관이 있는 갑상선 호르몬으로는 갑상선 자극호르 몬이 가장 유력한 인자라고 연구되어져 왔으며^9,10 갑상선 기 능항진증 환자에서 갑상선 자극호르몬이 골밀도에 영향을

미친다고 하였고¹¹ 폐경 후 여성에서 갑상선 자극호르몬은 특히 대퇴골 골밀도와 연관이 된다는 보고도 있었다.¹²

국내에서의 허 등¹³의 보고에 의하면, 갑상선 기능항진증 이 있는 여성의 요추 골밀도 값은 정상 여성군과 비교하여 폐경 전, 후 각각 12.9%와 5.4%의 낮은 값을 보였다. 또 다 른 한국 페경 여성을 대상으로 한 보고에서 요골의 골밀도 가 갑상선 기능저하증에서 21.2%, 갑상선기능 항진증에서 36.6% 낮은 값을 보인다고 보고하였다.¹⁴ 또한 한국 폐경 여 성에서 낮은 정상치의 갑상선 자극호르몬은 낮은 골밀도와 연관성이 있음이 보고 되었으나² 본 연구에서는 평균 요추 골밀도의 경우 갑상선 자극호르몬이 정상 범위인 경우 갑 상선 자극호르몬이 감소된 여성보다 1.8%, 증가된 여성보다 1.2% 높아 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 이는 이 등¹⁵이 건강검진을 한 고령의 폐경 여성을 대상으로 한 연구와 같 은 결과를 보인다.

갑상선 기능항진증과 갑상선 호르몬 투여가 골다공증과 연관성이 있다는 첫 보고는 1891년 Von Recklinghausen에 의해서 기술된 이후¹⁶ 갑상선 기능항진은 경미한 경우라도 낮은 골밀도와 골절위험의 증가 등과 연관성이 있다는 보고 들이 계속 나오면서^17-19 갑상선 호르몬이 골전환을 가속화시 킴으로서 골소실을 일으킨다고 알려져 있다.²⁰ 골전환에 관 련된 생화학적 지표들도 갑상선 기능항진증에서 증가하였 다가 적절한 치료 후 정상화되면 이들 지표도 정상으로 돌 아온다.²¹ 본 연구에서 요추 골밀도에서 갑상선 자극호르몬 이 정상값 보다 낮은 0.5 mIU/L인 갑상선 기능항진이 의심 되는 군에서 갑상선 자극호르몬이 정상이거나 증가되어 갑 상선 기능이 정상 혹은 갑상선 기능 저하가 의심되는 군보 다 골감소증의 빈도가 유의하게 높게 나타나 갑상선 기능 중 갑상선 자극호르몬의 정상 유무가 골감소증의 위험요인 Table 4. Correlation between bone mineral density and serum thyroid function test

> 60 yr < 60 yr Total

Lumbar

BMD Femur neck

BMD Femur total

BMD Lumbar

BMD Femur neck

BMD Femur total

BMD Lumbar

BMD Femur neck

BMD Femur total BMD

CC P

value CC P

value CC P

value CC P

value CC P

value CC P

value CC P

value CC P

value CC P value TSH 0.020 0.600 -0.020 0.470 0.000 0.950 0.010 0.690 -0.020 0.520 -0.010 0.910 0.010 0.460 -0.020 0.410 -0.010 0.890 fT4 -0.010 0.770 -0.010 0.780 -0.090 0.070 -0.010 0.720 -0.050 0.150 -0.040 0.420 0.000 0.900 -0.020 0.430 -0.040 0.220 T4 -0.050 0.520 -0.080 0.250 0.140 0.390 -0.190 0.010 -0.210 0.000 -0.170 0.320 -0.120 0.020 -0.150 0.000 0.010 0.960 T3 -0.040 0.350 -0.010 0.800 0.050 0.520 -0.090 0.020 -0.080 0.070 -0.060 0.420 -0.070 0.010 -0.050 0.110 0.000 0.960 CC: correlation coeffi cient, TSH: thyroid stimulating hormone, fT4: free thyroxine, T4: thyroxine, T3: triiodothyronine, BMD: bone mineral density

Fig. 1. Correlation graph between femur neck bone mineral density and serum thyroxine.

으로 생각된다. 그러나 본 연구의 경우 건강검진을 한 폐경 여성을 대상으로 하여 갑상선 기능에 대한 정확한 내과적 진단이 되어 있지 않아 갑상선 자극호르몬 값 하나만으로 갑상선 기능항진이나 저하를 진단하기 어렵다는 제한점을 가지고 있다.

이 등¹⁵은 건강검진을 한 고령의 폐경 여성을 대상으로 한 연구에서 요추 골밀도와 티록신은 유의한 상관성이 없었으 나 대퇴골 골밀도와 음의 상관관계를 보고한 바 있는데 본

연구에서는 60세 이상의 고령여성에서 요추와 대퇴골 경부 골밀도의 T 값이 통계적으로 유의한 음의 상관관계를 보여 두 연구에서 유사한 결과를 볼 수 있었다.

본 연구는 8개 의과대학의 건강 검진 대상자를 대상으로 하여 임상적 증상이 없는 폐경 여성에서 갑상선 질환의 유 무와 갑상선 기능이 골밀도에 미치는 영향에 대한 연구로 특히 갑상선 기능이 고령의 폐경 여성의 골밀도에 영향을 미치는 것을 알 수 있어 향후 임상에서 활용할 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

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6. Kim DJ, Khang YH, Koh JM, Shong YK, Kim GS. Low normal TSH levels are associated with low bone mineral density in healthy postmenopausal women. Clin Endocrinol Table 5A. Status of bone density of menopausal women according to thyroid stimulating hormone status disease

Bone status TSH status

P value

Low Normal High

Lumbar Normal 43 (37.7%) 1,383 (52.8%) 141 (54.7%) 0.016

Osteopenia 59 (51.8%) 969 (37.0%) 95 (36.8%)

Osteoporosis 12 (10.5%) 269 (10.0%) 22 (8.5%)

Total 114 (100%) 2,621 (100%) 258 (100%)

Femur neck Normal 57 (64.0%) 1,600 (69.1%) 166 (9.1%) 0.318

Osteopenia 32 (36.0%) 662 (28.6%) 75 (9.8%)

Osteoporosis 0 (0.0%) 54 (2.31%) 4 (6.9%)

Total 114 (100%) 2,621 (100%) 258 (100%)

TSH: thyroid stimulating hormone

Table 5B. Bone mineral density according to thyroid stimulating hormone status

TSH status n Mean Mean ± SD P value

Lumbar BMD Low 83 1.006 0.168 0.380

(g/cm²) Normal 2,193 1.024 0.177 High 243 1.012 0.148 Total 2,519 1.022 0.174

Femur neck BMD Low 83 0.836 0.110 0.659 (g/cm²) Normal 2,200 0.833 0.125

High 243 0.826 0.121 Total 2,526 0.832 0.124

Hip total BMD Low 21 0.896 0.122 0.975

(g/cm²) Normal 1,025 0.894 0.127

High 71 0.897 0.134

Total 1,117 0.894 0.127

Values are mean ± SD (standard deviation). TSH: thyroid stimulat- ing hormone, BMD: bone mineral density

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국문초록

연구목적: 골다공증은 가장 흔한 대사성 질환 중의 하나로, 연령이 증가함에 따라 골량이 감소하고 골의 미세구 조 변화로 인한 골의 강도가 약화되어 골절의 위험성이 증가되는 전신성 골격계 질환이다. 최근 갑상선 호르몬 이 골밀도와 연관성에 대한 보고가 있는데, 갑상선 자극호르몬이 낮은 경우 골밀도가 낮으며 티록신이 높을수 록 골밀도는 낮아진다는 보고도 있다. 따라서 한국 폐경 여성에서 갑상선 질환이나 갑상선 기능의 변화가 골밀 도에 미치는 영향을 알아보고자 본 연구가 진행되었다.

연구재료 및 방법: 서울 소재 8개 대학병원의 건강검진 센터에서 검진을 한 2,279명의 폐경 후 여성의 의무기록 과 신장, 체중, 골밀도와 갑상선 기능검사결과를 조사하였다. 모든 자료는 SPSS 로 분석하여 그 유의성을 검증 하였다.

결과:다기관에서 조사한 비교적 대규모 수의 폐경 여성을 대상으로 한 본 연구에서 갑상선 기능 검사 중 혈청 트리요오드사이로닌과 티록신은 골밀도와 연관성이 있으며 갑상선 자극호르몬은 유의한 연관성이 없었다. 이 러한 연관성은 연령을 보정한 후에는 유의하지 않아 혈청 트리요오드사이로닌과 티록신의 골밀도 연관성은 연 령에 따른 변화에 의한 것으로 추정된다. 갑상선 질환의 유무에 따라 요추 골밀도와 대퇴골 및 total hip 골밀도 의 평균값은 차이가 없었다. 갑상선 자극호르몬이 0.5 mU/L 미만인 group에서 갑상선 자극호르몬이 정상이거 나 증가된 그룹보다 골감소증이 유의하게 높았다.

결론: 한국 폐경 여성에서 갑상선 기능과 골밀도는 연관성이 있었다.

중심단어: 골밀도, 폐경, 갑상선 호르몬