혈청 페리틴 수치는 과거부터 일반적으로 체내 철 저장량의 지표로 사용되어 왔지만,1) 과도하게 증가된 혈청 페리틴 수치는 체내 염증의 지표로 사용될 수 있음이 이미 다양한 연구를 통해 밝혀져 있다.2,3) 또한 높은 혈청 페리틴 수치는 다양한 만성 질환, 자가 면역 질환, 악성 종양 등의 유병의 지표임이 다양한 연구를 통해 입증되고 있다.4-9)
고요산혈증은 혈액 내 요산이 증가되어 있는 상태로, 남자는 7.0 mg/dL 이상일 경우, 여자는 6.0 mg/dL 이상일 경우로 정의한다.10) 고요산혈증에 해당하고, 요산 수치가 높아질수록 염증성 질환인 통풍의 유병률이 증가하는 것으로 알려져 있다.11) 또한 과거 연구에서 통풍 발작이 발생하지 않은 상태라 할지라도 요산 수치와 여러 염증 표지자들이 유의한 관련성이 있는 것으로 알려져 있다.12,13)
미국의 Third National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES III)를 기반으로 하여 혈청 페리틴과 요산 수치가 성별, 연령, 인종, 민족, 체질량지수, 알코올 소비량과 무관하게 양의 상관관계임을 나타내는 이전 연구가 있었으며,14) Li 등15)의 연구에서는 중국 성인을 대상으로 혈청 페리틴과 트랜스페린, 혈색소 수치 또한 고요산혈증과 관련성이 있음을 밝혔다. 한국에서 고요산혈증 유병률이 연도별로 꾸준히 증가하고 있어 고요산혈증은 중요한 건강 문제이다. 하지만 국내에서 다수의 인원을 대상으로 한 혈청 페리틴 수치와 고요산혈증의 관련성에 대해 분석한 논문은 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서 건강검진센터 수검자들을 대상으로 하여 혈청 페리틴 수치와 혈청 요산 수치와의 관련성에 대해 알아보기 위해 이번 연구를 시행하였다.
2020년 1월부터 2020년 12월까지 순천향대학교 부속 천안병원 건강검진센터에서 건강검진을 받은 수검자 13,570명 중 8,182명이 남성이었으며, 5,388명이 여성이었다. 고요산혈증의 유병률은 남성 수검자에서 26.8%였으며, 여성 수검자에서 6.6%였다. 여성 수검자의 유병률이 남성 수검자의 유병률에 비해 매우 적어 여성은 제외하였다. 이미 통풍에 대한 약물치료를 받고 있는 환자는 제외하였으며 빈혈, 고혈압, 당뇨, 고지혈증, 자가면역질환, 악성 종양 등의 진단을 받았거나 치료를 받은 병력이 있는 경우에도 혈청 페리틴 수치에 영향을 줄 수 있으므로 제외하였다. 이외 운동량, 음주량, 흡연 여부 등의 생활 습관 관련 행위에 대해 설문 작성에 응하지 않거나 누락된 경우 또한 제외하여 총 2,833명을 연구 대상으로 설정하였다.
이 연구는 순천향대학교 부속 천안병원 기관윤리위원회로부터 연구 승인을 받은 후 진행하였다(IRB. 2022-08-037).
연구 대상 수검자에게 문진을 통해 나이, 현 병력, 과거 병력, 흡연력, 음주량, 운동량을 조사하였다. 나이는 만 나이를 기준으로 하여 40세 미만, 40세에서 49세, 50세에서 59세, 60세 이상으로 나누어 총 네 군으로 분류하였다. 신장과 체중은 검진 가운을 착용한 뒤 전자식 자동신체계측기(Inbody, Seoul, Korea)를 통해 신장은 0.1 cm, 체중은 0.1 kg 단위까지 측정하였으며 이를 통해 체질량지수는 몸무게(kg)를 키의 제곱(m2)으로 나눠 계산하여 25 kg/m2 이상인 경우와 25 kg/m2 미만인 경우로 분류하였다. 허리둘레는 직립 자세에서 세계보건기구의 지침을 따라 숨을 가볍게 내쉰 상태로 늑골 최하단부와 골반 장골능 사이의 가운데 부위를 직접 줄자로 측정하고, 0.1 cm 단위까지 측정하여 90 cm 이상인 경우와 90 cm 미만인 경우로 분류하였다. 8시간 이상 금식한 상태에서 혈액 검사를 통해 혈청 페리틴 수치와 요산 수치 등을 측정하였다. 고요산혈증은 7.0 mg/dL 이상일 경우로 정의하였다. 흡연력은 문진표의 내용을 바탕으로 비흡연자, 과거 흡연자, 현재 흡연자로 분류하였으며, 음주량은 문진표의 내용 중 음주 빈도와 1회 음주량을 통해 1주간 평균 음주량(단위: 잔)을 계산 후에 해당 값을 순수한 알코올의 양(g)으로 환산하였으며, 1주 알코올 섭취량을 비음주군, 저음주군(0 g 초과 105 g 미만), 중등도 음주군(105 g 이상 210 g 미만), 과음주군(210 g 이상)으로 나누어 총 네 군으로 분류하였다. 운동량은 문진표를 통해 국제신체활동도 평가의 환산법을 토대로 총 운동량을 신진대사 해당치(Metabolic Equivalent Task, MET [minutes])의 점수로 산출하였다. 계산된 총 운동량을 국제 신체활동 설문지(International Physical Activity Questionnaire, IPAQ)의 한국어 버전을 바탕으로 IPAQ 점수화 체계에 따라 3가지 그룹으로 나누어 비교하였다. 낮은 신체활동군은 600 MET-minutes/wk 미만의 신체활동을 한 경우이며, 중간 신체활동군은 600 MET-minutes/wk 이상 1,500 Met-minutes/wk 미만의 신체활동을 한 경우이고, 높은 신체활동군은 1,500 MET-minutes/wk 이상인 경우로 구분하였다.16)
연구 대상자의 자료 분석을 위해 IBM SPSS Statistics for Windows, ver. 25.0 (IBM Co., Armonk, NY, USA) 프로그램을 사용하여 통계분석을 실시하였다.
신뢰수준 95%에서 P값이 0.05 미만일 때 통계적으로 유의한 것으로 설정하였다. 단변량 분석으로 각 변수값의 평균과 표준편차 및 빈도를 구하였다. 연구 대상자를 혈청 페리틴 농도의 분포에 따라 25 백분위수, 50 백분위수, 75 백분위수를 기준으로 네 분위(제1분위: ~158 ng/mL, 제2분위: 159–230 ng/mL, 제3분위: 231–325 ng/mL, 제4분위: 326~ ng/mL)로 구분한 뒤 일원분산분석 및 카이제곱 검정(chi-square test)을 이용하여 혈청 페리틴 수치와 변수들의 연관성을 평가하였다. 연령, 체질량지수, 허리둘레, 흡연력, 음주량, 신체 활동량의 영향을 보정한 뒤 다중 로지스틱 회귀분석을 이용하여 혈청 페리틴 수치에 따른 고요산혈증의 교차비를 계산하였다.
Table 1에서 연구 대상자인 남성 2,833명의 특징이 제시되어 있다. 연구 대상자의 평균 연령은 42.2±7.4세였으며 40세 미만이 34.7%, 40세 이상 50세 미만이 50.4%, 50세 이상 60세 미만이 12.4%, 60세 이상이 2.5%였다. 평균 체질량지수는 25.0±3.1 kg/m2였으며 25 kg/m2 미만이 52.8%, 25 kg/m2 이상이 47.2%였다. 평균 허리둘레는 87.3±8.1 cm였고 90 cm 미만이 65.5%, 90 cm 이상이 34.5%였다. 비흡연자는 33.9%, 과거 흡연자는 41.4%, 현재 흡연자는 24.7%였다. 주간 음주량의 경우 비음주군 16.2%, 저음주군(0 g 초과 105 g 미만) 30.7%, 중등도 음주군(105 g 이상 210 g 미만) 17.4%, 과음주군(210 g 이상) 35.7%였다. 운동량은 낮은 신체활동군(600 MET-min/wk 미만) 54.1%, 중간 신체활동군(600 이상 1,500 Met-min/wk 미만) 36.4%, 높은 신체활동군(1,500 Met-min/wk 이상) 9.5%였다. 혈청 요산 수치의 평균은 6.4±1.3 mg/dL였고, 7.0 mg/dL 미만이 69.4%, 7.0 mg/dL 이상이 30.6%였다.
Baseline characteristics of 2,833 study subjects
| Variable | Value |
|---|---|
| Age (y) | 42.2±7.4 |
| ≤39 | 983 (34.7) |
| 40–49 | 1,429 (50.4) |
| 50–59 | 351 (12.4) |
| ≥60 | 70 (2.5) |
| BMI (kg/m2) | 25.0±3.1 |
| <25 | 1,497 (52.8) |
| ≥25 | 1,336 (47.2) |
| Waist circumference (cm) | 87.3±8.1 |
| <90 | 1,855 (65.5) |
| ≥90 | 978 (34.5) |
| Serum uric acid (mg/dL) | 6.4±1.3 |
| <7 | 1,967 (69.4) |
| ≥7 | 866 (30.6) |
| Alcohol consumption (g/wk) | |
| 0 | 459 (16.2) |
| >0 and <105 | 871 (30.7) |
| ≥105 and <210 | 492 (17.4) |
| ≥210 | 1,011 (35.7) |
| Level of physical activity (MET-min/wk) | |
| <600 | 1,534 (54.1) |
| ≥600 and <1,500 | 1,030 (36.4) |
| ≥1,500 | 269 (9.5) |
| Smoking status | |
| Non-smoker | 959 (33.9) |
| Ex-smoker | 1,173 (41.4) |
| Current-smoker | 701 (24.7) |
Values are presented as the mean±standard deviation or number (%).
BMI, body mass index; MET, metabolic equivalent task.
Table 2에서 나이, 음주량, 흡연력, 체질량지수, 허리둘레, 운동량 각각의 변수 보정 하의 페리틴 사분위에 따른 요산 수치의 보정 평균값을 나열하였다. 각각의 보정 변수를 적용하였을 때 모두 페리틴 사분위 값이 증가할수록 요산 수치의 보정 평균값도 유의미하게 증가하였다.
Adjusted mean for uric acid according to ferritin quartiles
| Ferritin (ng/mL) | P-value | Ptrend | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| I (~158), n=700 | II (159–230), n=711 | III (231–325), n=712 | IV (326~), n=710 | |||
| Uric acid | 6.03±1.62 | 6.10±1.65 | 6.22±1.66 | 6.53±1.64 | <0.001 | <0.001 |
Values are presented as the mean±standard deviation.
Adjusted for age group, body mass index, waist circumference, alcohol consumption, level of physical activity, and smoking status.
Table 3에서 페리틴의 4분위에 해당하는 각 인원의 수와 각 분위별 나이, 체질량지수, 허리둘레, 혈청 요산 수치, 음주량, 운동량, 흡연 여부에 따른 통계값을 나열하였다. 페리틴이 높은 분위로 갈수록 나이의 값이 43.21±7.51, 41.90±7.18, 41.60±6.97, 42.09±7.82로 나타났으며 통계적으로 1분위에서 나머지 분위에 비해 유의하게 높았다. 체질량지수와 허리둘레의 경우는 분위가 증가할수록 통계적으로 유의하게 증가하였다. 요산 수치의 값은 페리틴이 높은 분위로 갈수록 6.1±1.2, 6.2±1.2, 6.4±1.3, 6.8±1.4로 나타났으며, 통계적으로 3분위는 1, 2분위에 비해 유의하게 높았고, 4분위는 1, 2, 3분위에 비해 유의하게 높았으며, 높은 분위일수록 고요산혈증에 해당하는 인원의 분율 또한 증가하였다. 음주량의 경우 주당 음주량이 가장 높은 과음주군에 대해서만 페리틴이 높은 분위일수록 인원의 분율이 증가하였다. 운동량의 경우 모든 군에 대해서 페리틴이 높은 분위일수록 인원의 분율에 대한 경향성은 보이지 않았다. 흡연 여부의 경우 현재 흡연자에 대해서만 페리틴이 높은 분위일수록 인원의 분율의 증가하였으나 P-value는 0.087로 유의미한 상관관계가 없는 것으로 확인되었다.
Health related characteristics according to serum ferritin quartiles
| Variable | Ferritin (ng/mL) | P-value | Ptrend | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| I (~158), n=700 | II (159–230), n=711 | III (231–325), n=712 | IV (326~), n=710 | |||
| Age (y) | 43.21±7.51b | 41.90±7.18a | 41.60±6.97a | 42.09±7.82a | <0.001 | 0.003 |
| ≤39 | 198 (28.3) | 252 (35.4) | 272 (38.2) | 261 (36.8) | 0.001 | 0.004 |
| 40–49 | 377 (53.9) | 363 (51.1) | 347 (48.7) | 342 (48.2) | ||
| 50-59 | 102 (14.6) | 85 (12.0) | 82 (11.5) | 82 (11.5) | ||
| ≥60 | 23 (3.3) | 11 (1.5) | 11 (1.5) | 25 (3.5) | ||
| BMI (kg/m2) | 24.25±2.80a | 24.66±2.88b | 25.14±3.01c | 26.05±3.52d | <0.001 | <0.001 |
| WC (cm) | 85.09±7.64a | 86.32±7.55b | 87.81±7.74c | 89.90±8.80d | <0.001 | <0.001 |
| Uric acid (mg/dL) | 6.1±1.2a | 6.2±1.2a | 6.4±1.3b | 6.8±1.4c | <0.001 | <0.001 |
| <7 | 551 (78.7) | 521 (73.3) | 489 (68.7) | 406 (57.2) | <0.001 | <0.001 |
| ≥7 | 149 (21.3) | 190 (26.7) | 223 (31.3) | 304 (42.8) | ||
| AC (g/wk) | <0.001 | <0.001 | ||||
| 0 | 130 (18.6) | 109 (15.3) | 110 (15.4) | 110 (15.5) | ||
| >0 and <105 | 244 (34.9) | 243 (34.2) | 214 (30.1) | 170 (23.9) | ||
| ≥105 and <210 | 106 (15.1) | 127 (17.9) | 132 (18.5) | 127 (17.9) | ||
| ≥210 | 220 (31.4) | 232 (32.6) | 256 (36.0) | 303 (42.7) | ||
| PA (MET-min/wk) | 0.001 | <0.001 | ||||
| <600 | 355 (50.7) | 365 (51.3) | 391 (54.9) | 423 (59.6) | ||
| ≥600 and <1,500 | 266 (38.0) | 260 (36.6) | 263 (36.9) | 241 (33.9) | ||
| ≥1,500 | 79 (11.3) | 86 (12.1) | 58 (8.1) | 46 (6.5) | ||
| Smoking status | 0.087 | 0.010 | ||||
| Non-smoker | 256 (36.6) | 230 (32.3) | 251 (35.3) | 222 (31.3) | ||
| Ex-smoker | 295 (42.1) | 305 (42.9) | 283 (39.7) | 290 (40.8) | ||
| Current-smoker | 149 (21.3) | 176 (24.8) | 178 (25.0) | 198 (27.9) | ||
Values are presented as the mean±standard deviation or number (%).
BMI, body mass index; AC, alcohol consumption; PA, physical activity; WC, waist circumference; MET, metabolic equivalent task.
a,b,c,dIndicate non-significant difference among groups based on Tukey’s multiple comparison test.
Table 4에서 혈청 페리틴 수치의 제1분위를 기준으로 하여 제2분위, 제3분위, 제4분위의 고요산혈증의 교차비는 각각 1.35 (95% confidence interval [CI], 1.06–1.72), 1.69 (95% CI, 1.33–2.15), 2.77 (95% CI, 2.19–3.50)이었고 연령과 체질량지수, 허리둘레, 흡연력, 음주량, 운동량의 교란변수들을 보정한 후 교차비는 각각 1.20 (95% CI, 0.93–1.55), 1.40 (95% CI, 1.09–1.79), 2.15 (95% CI, 1.68–2.75)였다.
The odds ratio and 95% confidence interval of hyperuricemia by serum ferritin quartiles
| Ferritin (ng/mL) | ||||
|---|---|---|---|---|
| I (~158), n=700 | II (159–230), n=711 | III (231–325), n=712 | IV (326~), n=710 | |
| Unadjusted OR (95% CI) | 1.00 | 1.35 (1.06–1.72)* | 1.69 (1.33–2.15)* | 2.77 (2.19–3.50)* |
| Adjusted OR (95% CI) | 1.00 | 1.20 (0.93–1.55) | 1.40 (1.09–1.79)* | 2.15 (1.68–2.75)* |
Adjusted for age group, body mass index, waist circumference, alcohol consumption, level of physical activity, and smoking status.
OR, odds ratio; CI, confidence interval.
*P<0.01.
P-values were obtained by multiple regression analysis.
건강한 성인 남성 2,833명을 대상으로 하여 고요산혈증과 페리틴 수치와의 연관성을 분석한 이번 연구 결과, 혈청 페리틴 수치가 낮은 군에 비해 페리틴 수치가 높은 군에서 고요산혈증의 분율이 높았고, 연령, 체질량지수, 허리둘레, 흡연력, 음주량, 운동량을 보정한 후에도 혈청 페리틴 수치가 높은 3분위, 4분위에서 1분위 대비 고요산혈증의 위험성이 증가하였다.
높은 혈청 페리틴 수치가 고요산혈증의 위험요인으로 작용할 수 있는 것은 다음과 같은 기전으로 생각해 볼 수 있다. 체내 철의 과잉은 세포의 산화 스트레스를 증가시키고 이를 막기 위해 철 이온은 페리틴과 결합하여 산화 스트레스를 줄이게 된다. 특히 페리틴의 H-chain의 ferroxidase 촉매 부위가 철 가용성을 조절하는 데 중요한 역할을 하며, 세포의 증식과 산화손상에 저항하는 역할을 포함하는 다양한 세포활동에 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다.17) 생후 60일의 래트를 대상으로 한 실험에서 기관 내 식염수를 투여한 대조군에 비하여 ferric ammonium sulfate를 투여한 실험군에서 기관지폐포세척액의 크산틴 산화효소의 활성도가 유의미하게 증가하였다.18) 이는 동물 실험에서 체내 철 농도의 증가가 크산틴 산화환원 효소의 활성을 증가시키고 체내 항산화 작용 및 철 킬레이트 역할을 하는 요산염의 합성을 증가시켜 산화 스트레스를 줄이는 것을 의미한다.18) 이러한 기전으로 혈청 페리틴 수치가 고요산혈증과 관련될 것으로 추정되며, 향후 이에 대한 인과를 밝힐 수 있는 추가 연구가 필요하다.
Zhang 등19)의 연구에서는 고요산혈증이 있는 중국인 1,731명을 대상으로 한 횡단연구에서 혈청 페리틴 수치와 고요산혈증이 관련성이 있음을 확인하였고, 또한 종단연구를 통해 고요산혈증이 없는 중국인 대상 총 22,367인년에 대해 502명의 추가 고요산혈증 발생을 확인하여, 기저 페리틴 수치가 높을수록 추후 고요산혈증 유병률이 유의미하게 증가하는 것을 보고하였다.
Fatima 등20)의 연구에서는 2006년에서 2014년까지의 뉴질랜드의 1차, 2차 의료기관에서 모집된 뉴질랜드 원주민의 160개의 혈액 샘플, 뉴질랜드 거주 유럽인의 160개의 혈액 샘플 및 Jackson Heart Study에서 연구된 총 1,260명의 아프리카계 미국인의 혈액 수치 결과, NHANES III에서 연구된 4,355명의 아프리카계 미국인, 5,112명의 유럽인종의 혈액 수치 결과가 포함되었다. 연구 결과 혈청 페리틴 수치와 혈청 요산 수치와의 관련성이 아프리카계 미국인과 유럽인 및 뉴질랜드 원주민에게서 나타났지만, 미국인과 뉴질랜드에 거주하는 유럽 인종에게는 관련성이 없는 것으로 나타났다. 이러한 연구와 본 연구의 결과를 바탕으로 혈청 페리틴 수치가 고요산혈증에 끼치는 영향이 인종별로 상이할 수 있음을 생각해 볼 수 있으며, 특정 인종에서 반복 연구 및 다인종 연구 데이터 결과가 더 축적될 필요성이 있다.
이 연구의 한계점으로는 첫째로, 연구 대상자가 특정 대학 병원의 건강검진을 목적으로 내원한 수검자를 대상으로 하였으므로 전체 인구 집단을 대변하지 못한다는 점이다. 둘째로, 단면연구로 진행되어 혈청 페리틴 수치와 고요산혈증과의 인과 관계에 대한 근거가 불분명하다는 점이다. 셋째로, 혈청 요산 농도에 영향을 끼치는 식습관을 반영하지 못하였으며, 음주량 또한 주종에 따라 구분하지 않고 총 알코올량만을 변수로 삼았다는 점이다. 마지막으로, 약물 복용, 질병력, 흡연력, 음주량, 운동량 등을 설문에 전적으로 의존하였기 때문에 누락되는 인원이 많이 발생하였으며, 실제와 차이가 발생할 수 있다는 점이다.
이러한 한계점이 있음에도 국내에서 대규모 인원을 대상으로 한 혈청 페리틴 수치와 고요산혈증간의 연관성에 대한 연구가 없었으므로, 본 연구는 처음으로 그 연관성에 대한 결과를 유의미하게 제시했다는 것에 그 의미를 둘 수 있다.
결론적으로 이번 연구 결과 성인 남성에서 혈청 페리틴 수치 증가는 무증상 고요산혈증의 위험성 증가와 관련이 있었다. 이는 혈청 요산수치의 증가가 체내 염증 상태 증가와 관련이 있음을 암시하는 것이다. 따라서, 향후 이에 대한 전향적 연구가 더 필요하다고 생각된다.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
Author ORCID Information
Sun-Jong Kang Jung-Eun Oh Yong-Jin Cho Hwang-Sik Shin Byung-Wook Yoo Sung-Ho Hong Hyun Joe Doo-Yong Son Kyung-Suk Shin |
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