Ⅰ서 론

골다공증은 골밀도가 낮고 골 구조의 미세 구조가 악화되 어 취약성이 증가하는 전신 골격질환으로 고령인구의 이환 율이 높아 전 세계적으로 중요한 보건문제로 대두되고 있다 [1-4]. 골밀도를 설명하는 요인 중 체지방 및 근육량으로 인 한 중력의 영향이 중요하며, 지방질량의 경우 렙틴, 인슐린, 아밀린 등이 분비되는 것으로 알려진 기타 요인의 상호 작 용성 호르몬과 같은 지방 세포에서 골밀도(Bone mineral density: BMD)에 영향을 미치는 것으로 나타났다[5]. 지방 세포 또는 뼈 계통으로의 세포의 “전환”은 상호 배타적이지 않을 수 있으며, 유전적 결정인자는 생리학적 및 병리학적 상태 모두에서 중요할 수 있다[6].

지방조직은 내장 또는 피하, 즉 침착의 위치에 따라 서로 다른 역할을 한다고 알려져 있다[7]. 즉, 지방세포의 종류나 침착 위치에 따라 뼈 건강에 유익한 영향을 미칠 수도 반대 로 뼈 건강에 유익하지 못한 영향을 미칠 수도 있다.

지방질량과 뼈 질량 사이의 관계를 조사한 연구에서 연령 과 상관없이 두 조직 간에 긍정적인 연관성을 밝힌 연구결 과가 있다[8-10]. 지방과 뼈의 관계는 기계적 부하에 의한 영향뿐만 아니라 지방 세포에 의해 분비되거나 조절되는 골 활성 호르몬이 골 대사 작용에도 영향을 미치는 것으로 연 구된다[11]. 지방세포에 의해 생성되는 포만 조절 호르몬인 렙틴(Leptin)은 성인 환자에서 골아 세포의 증식과 분화를 증가시킨다[12]. 지방조직은 폐경기 여성에서 골 신진대사 에 중요한 에스트로겐 유도에 기여하는 효소인 방향족화 (Aromatase)라는 효소의 발생 근원이다. 즉 폐경기성 골다 공증은 에스트로겐의 감소에 기인한다고 한다[13]. 난소에 서 분비하는 에스트로겐 호르몬이 폐경기 이후 에스트로겐 생성을 멈추면 뼈의 미네랄이 더 빨리 사라진다. 여성은 남 성보다 골다공증을 일으킬 가능성이 약 5배 더 높아지고 [14], 지방세포에서의 에스트로겐은 파골세포에 의한 골 흡 수를 억제하는 것으로 알려져 있다[2].

반면, 신체조성의 두 대표적인질환인 골다공증과 비만은 공통적인 유전적, 환경적 요인을 공유하여 증가된 지방조직 은 뼈의 건강에 유익하지 못한 영향을 미친다는 보고도 있 다[15,16]. 최근 연구에서는 지방 조직을 과도한 지방을 저 장하는 동적인 장기와 인간 생물학에서 중요한 역할을 하는 아디포킨과 사이토카인을 생성하는 분비기관으로 정의하고 있다[17]. 가능한 매커니즘으로서, 비만은 전신성 염증 상태 로 알려져 있고, 지방조직은 다양한 염증성 사이토카인을 분비한다[18]. 염증유발성 물질로 알려진 사이토카인은 비 만이나 대사성질환에 직접적으로 영향을 미치며, 골세포에 도 영향을 미칠 것으로 생각된다. 지방조직 중 심장의 주위 를 둘러싸고 있는 심장외막지방(epicardial adipose tissue : EAT)은 갈색지방의 대표적인 예이다. 이 심장외막지방조 직에서는 지방산 과부하가 지속되면 심장주위지방조직세포 에서 염증유발성 물질인 사이토카인, 평화근세포성장인 등 을 직접 분비한다[19]. 이는 심장외막지방조직이 다른 부위 의 지방조직과 마찬가지로 골세포에도 영향을 미칠 것으로 판단된다.

이전 연구가 지방조직이 대사증후군 및 당뇨병과 같은 대 사질환의 발병에 미치는 부정적인 역할에 초점을 맞추었지 만, 골 대사에 대한 정확한 영향을 밝히는 연구는 미비한 실 정이다. 골다공증은 점점 노령화되어 가는 현대사회의 중요 한 건강문제이며, 노후의 삶의 질의 문제라고 생각된다. 이 것은 단순한 노화현상이 아니고 대사성 골 질환 중에서 가 장 흔한 질환이며 특히 폐경기 후 여성에서 발생하는 골절 의 가장 주요한 원인이다[20,21].

이에 본 연구에서는 폐경기 후 여성에서 골다공증에 영향 을 미치는 요인으로 알려진 지방조직 중 부착위치가 다른 심 장외막지방과 복부피하지방의 두께 변화와 골밀도 수치를 비교분석하여 어떠한 연관성이 있는지를 알아보고자 한다.

Ⅱ본 론

1연구대상

2015년 10월부터 2016년 10월까지 부산 H병원에 내과 및 검진센터로 내원하여 골밀도검사, 심장초음파를 실시한 평 균 폐경 연령인 48세를 기준으로 하여 만 48∼69세 폐경 후 여성으로 하였다. 이들 중 급성감염, 류마티즈 관절염, 말기 심부전환자, 악성종양 등의 과거력이 있고, 자궁 및 난소 적 출술을 시행한 경우나 관련 약물을 복용한 경우를 제외한 총 160명을 대상으로 연구하였다.

2연구방법

초음파검사를 통하여 각각의 지방조직 두께를 측정하여 골 밀도 수치와의 관계를 분석하였다. 심장지방두께 및 복부피하 지방두께를 측정하기 위하여 고해상도의 초음파기(Philips N.Y., Netherlands, IE33, S5-1 probe)를 이용하여 표준 영상을 얻었다. 초음파검사는 미국심장초음파자격증을 소 지한 전문초음파사가 시행하였으며, 심장초음파의 표준영 상 기준은 American Society of Echocardiography's of Echocardiography's Guidelines and Standards Committee and the chamber quantification Writing Group에서 정 하는 기준을 따랐다[22]. 심장외막지방두께는 parasternal long-axis view(EAT1), parasternal short-axis view (EAT2), modified 4-chamber view(EAT3)의 각 세 단면 Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3과 같이 심장외막지방조직에 해당 하는 영상을 획득하여 측정값을 얻었다. 이는 심장외막지 방이 주로 우측 심장의 free wall에 분포되어 있으며, 다 음의 각 단면에서 최적의 커서 빔 방향과 우심실에서 초 음파 해상도가 뛰어나 심외막지방조직의 가장 정확한 측 정을 허용하는 것이다[23,24]. 본 연구에서는 Kim 등의 연구에서 사용한 3가지 단면인 parasternal long-axis view(EAT1), parasternal short-axis view(EAT2), modified 4-chamber view(EAT3)의 단면과 같은 위치 에서 심장외막지방 두께를 측정하였다. 각 단면에 해당하는 영상을 획득하여 정확한 심장외막지방 두께에 해당하는 영 상을 확대하여 5회 반복 측정한 값을 평균하여 그 값을 연구 분석에 사용하였다[25].

또한 다른 부위에 위치하는 지방조직과 골밀도 수치를 비 교하기 위하여 복부피하지방두께를 Fig. 4와 같이 측정하였 으며, 측정방법은 심장초음파용 S5-1 probe를 이용하여 바 로 누운 자세에서 무릎을 세워 복부의 긴장을 최소화시키고 평온한 호흡을 하는 상태에서 탐촉자를 검돌기 아래에 수평 으로 두고 압박을 가하지 않은 상태로 복부피하지방에 해당 하는 초음파 영상을 얻은 후 확대하여 피하지방조직과 간좌 엽의 상연이 수직이 되게 측정하였다. 지방조직의 두께를 5 회 측정하여 평균값을 구하였다[25].

골밀도검사는 dual energy x-ray absorptiometry (DXA, DEXXAM T, Osteosys, Korea)를 사용하여 연구 대상의 허 리 척추와 대퇴 경부에서 측정되었다. 보고된 골밀도는 L1-spine부터 L4-spine까지 4개의 평균부위를, 대퇴골 경 부(Lt. Femur neck)에서 T값으로 산출하여 그 중 최저값을 기준으로 하였다. 골다공증은 세계 보건기구 (WHO) 기준에 따라 T값이 –2.5 미만이고, 골감소증은 -2.5<T값 <-1.0으 로 T값 -1.0 이상은 정상으로 정의하였다. T값은 젊은 성인 여성의 기준 골밀도를 기준으로 계산되었다.

3분석방법

통계분석은 SPSS for windows version 18을 이용하였 으며, 각 집단 간의 유의한 차이를 확인하기 위하여 일원분 산분석(ANOVA)를 실시하였고, 사후검증은 등분산을 가정 했을 때는 Scheffe 검정결과를 해석하고, 등분산을 가정하 지 않았을 때는 Dunnett T3 검정결과를 해석하였다. 대상 자의 일반적 특성 및 각 측정치 간의 상관관계는 pearson상 관관계분석을 이용하였다. 각 변수들과 골다공증에 대한 영 향요인을 알아보기 위하여 회귀분석을 시행하였다.

Ⅲ결 과

1연구대상자의 특성

연구대상자의 일반적인 특성은 평균나이는 55.6세이며, 평균체중 58.3 kg, BMI 평균은 23.4로 분석되었다. 각 단 면에서 측정된 심장외막지방두께의 평균값은 EAT1은 8.2 mm, EAT2는 5.111 mm, EAT3는 5.425 mm로 측정되었 다. 복부피하지방두께의 평균값은 8.485 mm로 측정되었 다. 골밀도 검사의 경우 L1-spine 부터 L4-spine까지 4개 의 평균부위 중 T값 중 최저값을 평균한 값은 - 0.802이며, Femur neck의 T값을 평균한 값은 - 0.808로 분석되었다 (Table 1).

2골밀도 수치와 변수 간의 차이검증

골밀도 측정 후 L-spine BMD와 Femur neck BMD의 두 부 위 중 T값의 최저값으로 정상(normal), 골감소증(osteopenia), 골다공증(osteoporosis)으로 분류하여 각 집단과 변수들 간 차이검증을 분석하였다.

골밀도검사 진단기준에 따른 정상, 골감소증, 골다공증의 세 집단과 나이, 몸무게, BMI, EAT2의 변수들이 통계적으 로 차이가 있는 것으로 분석되었다.

나이가 증가하면 정상과 골감소증간의 차이가 있고, 정상 과 골다공증간의 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.05). 체 중과 골밀도 수치를 비교한 결과는 세 집단간 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 이는 체중이 감소할수록 골 다공증의 위험이 높아지는 것으로 나타났다. BMI와 집단간 의 비교에서는 정상과 골감소증간 차이가 있고, 정상과 골 다공증간 차이가 있는것으로 나타났다(p<0.05). 심장외막 지방두께와의 차이검증 결과는 측정 위치 중 EAT2에서 측 정한 위치에서 두께가 증가할수록 유의한 차이가 있는 것으 로 나타났다. 즉, 정상과 골감소증간에서 차이가 있고, 정상 과 골다공증간에도 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.05), (Table 2).

3골밀도 수치에 따른 변수들 간의 상관관계분석

골밀도검사에서 L1-spine부터 L4-spine 4개의 평균부 위 중 가장 낮은 T값을, Lt. Femur neck 에서 측정한 T값 으로 변수들 간의 상관분석을 실시하였다.

골밀도 측정값과 변수들 간의 상관분석 결과 L-spine BMD의 T값과 나이, 체중, BMI, EAT2, EAT3, 복부피하지 방두께와 약한 상관관계가 있는 것으로 나타났다(p<0.05).

상관관계 분석결과 나이는 음의 상관관계로 나이가 증가 할수록 골밀도 수치가 감소하였으며, 체중 및 BMI는 양의 상관관계로 변수가 증가할수록 골밀도 수치가 증가하는 것 으로 나타났다(p<0.05).

심장외막지방두께는 음의 상관관계가 복부피하지방두께 는 양의 상관관계가 있는 것으로 분석되었다. 지방조직과의 분석에서는 심장외막지방두께, 특히 EAT2, EAT3위치에서 측정된 지방두께는 양의 상관관계로 두께가 증가할수록 L-spine BMD의 골밀도 T값은 감소하는 것으로 나타났다. 반대로 복부피하지방은 음의 상관관계로 두께가 증가할수 록 L-spine BMD의 T값은 증가하는 것으로 나타났다 (p<0.05), (Table 3).

4골밀도 수치와 변수 간의 연관성 분석

L-spine BMD T값과 변수간의 분석결과 29.4%의 설명 력을 보이며(F=12.030, p<0.05), 몸무게, EAT2, EAT3 변 수가 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 변수간 의 상대적 영향력 평가는 다음과 같다. 베타(β)값을 비교하 여 보았을 때 변수 중 몸무게, EAT3, EAT2순으로 L-spine BMD와 비교하여 상대적으로 영향을 미치는 것으로 나타났 다. 즉 몸무게가 증가할수록 골밀도 수치가 증가하는 것이 다. 다시 말하면 몸무게가 감소할수록 골다공증의 위험이 높아진다고 할 수 있다. 심장외막지방두께의 변화에서는 EAT3, EAT2의 측정위치에서 측정한 지방조직 두께의 변화 가 L-spine BMD 수치와 유의한 영향을 미치는 것으로 나 타났다(p<0.05), (Table 4). 이는 EAT3, EAT2의 측정위치 의 심장외막지방두께가 증가할수록 골밀도수치가 감소하는 것으로 분석되었다. 이는 몸무게의 변화와는 서로 상반된 영향관계를 나타냈다.

Femur neck BMD T값과 변수간의 분석결과 33.7%의 설 명력을 보이며(F=14.462, p<0.05), 몸무게, EAT2, EAT3 변수가 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 변수 간의 상대적 영향력 평가는 다음과 같다. 베타(β)값을 비교 하여 보았을 때 변수 중 몸무게, EAT2, EAT3 순으로 Femur neck BMD와 비교하여 상대적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 즉 몸무게가 증가할수록 골밀도 수치가 증가하는 것이다. 이는 L-spine BMD와 마찬가지로 몸무게 가 감소할수록 골다공증의 위험이 높아진다고 해석된다. 심 장외막지방두께의 변화에서는 EAT2, EAT3의 측정위치에 서 측정한 지방조직 두께의 변화가 Femur BMD 수치와 유 의한 영향을 미치는 것으로 나타났다(p<0.05), (Table 5).

Ⅳ고 찰

골다공증으로 인한 골절은 발생할 때까지 무증상인 경우 가 많고 일단 골절이 발생하면 예후가 나쁘기 때문에 골다 공증 발생의 위험요소를 가진 사람을 인식하고 적절한 시기 에 적절한 선별검사 방법으로 골다공증 환자를 찾아내는 것 이 중요하다고 할 수 있다[26]. 골다공증은 진단되고 나면 다시 정상으로 돌아가는 것이 불가능하다. 그러므로 골감소 가 발생하기 전에 미리 예측하여 예방할 수 있다면 폐경기 이후의 삶의 질을 높일 수 있을 것으로 생각된다. 폐경 후 여성의 에스트로겐이 지방세포의 아로마화에서 공급되는 것, 지방세포와 조골세포가 세포 분화 상 같은 근원을 가진 다는 것 등 지방세포와 조골세포와의 연관성이 있다고 알려 져 있다[27]. 많은 연구자들은 골다공증과 비만이 병태생리 학적 연관성이 있음을 제안했다. 지방세포와 뼈세포는 모두 동일한 골수 줄기 세포에서 유래한다[6].

골감소와 지방세포와의 연관성연구에서 지방세포의 증가 가 골감소를 지연시키거나 또는 골감소를 증가시킨다는 상 반된 연구결과들이 나오고 있다.

골다공증과 비만은 유전적 및 환경적 요인을 공유하여 증가된 지방 조직은 뼈의 건강에 유의하지 못한 영향을 미 친다[15,16]. Zhao 등의 연구에 따르면 중국과 백인에서는 뼈 질량에 대한 체형의 기계적 부하효과가 조정되었을 때 지방 질량과 뼈 질량간의 유의한 음의 상관관계가 관찰되 었다[2]. 또한 다른 연구에 따르면 낮은 골밀도 수치가 심 장혈관 질환의 위험 증가와 연관될 수 있으며 임상적으로 심장혈관질환 후 낮은 골밀도와 골절의 위험이 증가한다는 것이 밝혀졌다[28,29]. Silva 등의 연구에서는 최근 급성관 상동맥질환이 발생한 환자는 급성 관상동맥질환이 없는 대 사증후군 환자군보다 척추 및 비척추 골다공증 골절의 합 병증이 유의하게 높게 나타났다[30]. 본 연구결과 심장외 막지방의 두께가 증가할수록 L-spine BMD, Femur neck BMD의 골다공증의 위험이 높아지며 심장외막지방두께의 변화가 골밀도 수치의 변화에 음의 상관관계가 있는 것으 로 분석되었다. 이는 심장외막지방조직의 증가가 심장혈관 질환과 연관성이 있는 이전 연구결과에서 심장외막지방조 직이 골밀도 수치와 연관성이 있는 본 연구의 연구결과와 일치하였다.

반대의 결과를 얻은 연구에 따르면 지방 질량은 체중의 16∼25%를 차지하는 체지방의 체중부하 효과 또는 지방 조직의 호르몬 및 대사 작용으로 인해 골 질량과 지방조직 이 양의 상관관계가 있다고 하였다[31-34]. Joanna 등은 Femur Neck의 골밀도 수치와 절대지방량과의 유의한 양의 상관관계가 있는 것으로 분석되었다[35]. 본 연구에서도 체 중과 BMI수치는 골밀도 수치와 양의 상관관계가 있는 것으 로 나타났다. 즉, 체중과 BMI가 증가할수록 골밀도 수치가 큰 것으로 나타났다. 이는 골밀도를 설명하는 요인 중 체지 방 및 근육량으로 인한 중력의 영향이 중요하며 지방질량의 경우 렙틴, 인슐린, 아밀린 등을 분비하는 것으로 알려진 기 타 요인의 상호 작용성 호르몬과 같은 지방세포에서 BMD에 긍정적인 영향을 미친다는 보고[5]가 있는 것과 연관성이 있을 것으로 생각된다.

Kim 등은 50세 이상 여성에서 제지방과 지방량은 L-spine BMD와 양의 상관관계를 보였고, Waist : Hip ratio(WHR) 은 음의 상관관계를 보이는 연구결과가 있다[36]. 이는 지방 조직은 내장 또는 피하, 즉 침착의 위치에 따라 다른 역할을 한다[7]는 것을 뒷받침하는 연구결과이다. 근본적인 메커니 즘은 분명하지 않지만 지방이 뼈에 미치는 영향이 주로 지 방 조직의 염증 과정에 기인하여 지방과 뼈 사이에 부정적 인 관계가 생기는 것으로 추론하고 있다[34].

결론적으로 심장외막지방두께가 증가할수록 골다공증의 위험이 높아진다고 할 수 있다. 또한 통계적으로 유의하지 않으나 복부피하지방두께는 증가하면 골밀도 수치가 증가 하는 것으로 분석 되어 지방조직의 부착 위치에 따라 상의 한 결과를 나타내었다. 이는 몸무게와 복부피하지방두께는 증가할수록 골밀도 수치가 증가하여 골다공증의 위험이 줄 어드는 반면, 심장외막지방두께는 증가할수록 골다공증을 일으킬 위험이 커진다고 할 수 있다.

그러나 본 연구에서는 다른 단면의 심장외막지방두께와 복부피하지방두께에서 통계적으로 유의한 결과를 얻지 못 하였다. 이는 폐경기 전체 여성이 아닌 특정지역의 50대, 60대 여성만을 대상으로 하였고, 대상자가 충분하지 않아 통계적으로 유의한 결과를 도출하지 못한 것으로 판단된다.

V결 론

본 연구 분석결과에서 심장외막지방조직이 골밀도의 수 치에 음의 상관관계를 나타내었지만 복부피하지방조직은 골밀도 수치에 양의 상관관계를 나타내어 같은 지방조직이 지만 침착 위치에 따라 골다공증에 미치는 영향이 다르다는 것을 알 수 있다.

폐경기 여성 전체와 여러 가지 관련요인들을 조정하여 각 기 다른 침착 부위의 지방조직을 비교 연구한다면 지방조직 이 골밀도 수치의 변화에 미치는 요인과 연관성을 통계적으 로 유의미하게 규명할 수 있고 이를 토대로 연구결과를 일 반화된 지표로 활용 가능할 수 있을 것으로 생각된다.