인지기능장애와 골밀도와의 연관성 고찰
 - 지역사회 노인코호트 조사결과 (2006-2007) -

Association of bone density with cognitive impairment
- Community-based geriatric cohort study (2006-2007) -

     
질병관리본부 국립보건연구원 생명의과학센터 뇌질환과        
 

Ⅰ. 들어가는 말
  우리나라는 급속한 고령화와 저출산, 핵가족화, 여성의 사회진출 확대 등으로 노인성 질환자에 대한 가정 부양 능력이 약화되어 사회적 부담은 더욱 증가되고 있는 실정이다. 노인인구의 증가에 따른 심각한 건강문제 중의 하나로 치매를 들 수 있는데 현재 65세 이상 노인인구의 약 8.3%인 40만 명 정도가 치매환자로 추정되고 있으며, 이 비율은 인구증가와 평균수명 연장으로 인해 계속적으로 증가될 것으로 예상된다[1]. 노인인구의 증가에 따른 심각한 건강문제 중의 또 다른 하나는 골다공증으로 미국의 경우 45세 이상인 사람들에게서 골다공증과 관련된 골절이 매년 150만 건 이상이 발생되는 것으로 보고되고 있다[2].
  골다공증은 골의 강도(bone strength)가 낮아져 골절의 위험이 높아지는 골격 질환으로 발병 연령에 따라 폐경 후 골다공증과 노년기의 남녀에게 공통적으로 나타나는 노인성 골다공증으로 분류된다. 일반적으로 여성이 남성보다 골량 자체가 적고, 폐경 이후 골다공증을 막아주는 여성호르몬(에스트로겐)의 체내 농도가 급격하게 낮아져 골다공증에 걸릴 위험이 크다. 골다공증의 위험인자로는 식이요인, 연령 증가, 인종, 체중, 성별, 폐경 여부, 흡연, 음주, 운동 등이 보고되어 있다[3,4,5,6]. Lee 등은 50-67세 여성에 있어 골밀도(Bone Mineral Density ; BMD)가 체중, 체지방지수, 상완, 허리, 복부둘레, 허리둘레와 통계적으로 유의한 연관성이 있다고 하였다[7].
  한편, 골다공증과 인지기능 관련하여 대퇴경부(femoral neck)의 골밀도가 낮은 여성이 치매 발병위험이 약 2배까지 높다는 것이 보고되었고[8], 알츠하이머 치매 노인에서 엉덩이 골절 발생이 높다고 보고되었다[4]. 또한 치매노인은 정상 노인보다 낙상으로 인한 골절의 위험이 높고, 골밀도의 감소에 따른   골다공증의 위험이 높은 것으로 알려져 있다. 아직까지 골다공증과 인지기능장애와의 인과관계에 대해서는 논란이 많고, 우리나라 노인을 대상으로 한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 65세  이상의 노인을 대상으로 골밀도와 인지기능장애와의 연관성을 조사해 보고자 하였다.

Ⅱ. 몸 말

  본 연구는 경기도 안산시에 거주하고 있는 60-84세 노인 775명을 대상으로 하였다. 고려대학교 안산병원 노인건강연구소에서 2006년부터 2007년까지 전문 연구원과 간호사에 의해 일반정보 및 건강행태 등의 설문조사, 신경과 전문의와 신경심리사에 의해 치매진단 및 신체계측 조사, 내과전문의를 통한   골밀도 진단이 이루어졌다. 참여한 대상자들에 대해서는 연구 시행 이전에 연구의 전 과정에 대한 설명이 제공되었으며 연구 참여 동의서를 작성한 대상자에 한해 평가를 시행하였다.
  표준화 교육을 통해 훈련된 연구원들이 표준화된 방법으로 기초설문(운동능력, 흡연력, 음주력, 과거력 및 약물 복용력 등), 기초 신체 측정계수인 키, 몸무게, 엉덩이 둘레, 허리둘레, 혈압 등을 측정하였고, 대상자의 혈액을 채취하여 혈장 내 알부민, 총 단백질, 비타민 B12, Folate 등을 분석하였다. 훈련된   임상신경심리사가 신경인지검사를 수행하였으며 본 연구에서는 비교적 단시간 내에 인지기능을 개략적으로 평가할 수 있는 검사로써 MMSE-KC(Korean version of MMSE in the Korean version of CERAD Assessment Packet)를 사용하였다[3]. 간이정신상태검사(Mini-Mental State Examination; MMSE)는 가장 대표적으로 사용되는 인지기능 검사도구로써 1975년 Folstein 등에 의해 개발되어 임상 현장에서 치매 선별검사(dementia screening)에 많이 사용되고 있다.
  CERAD(Korean version of Consortium to Establish a Registry for Alzheimer's Disease Assessment Packet)는 미국 국립노화연구소의 지원을 받아 1989년 개발되었으며, 현재 12개어로   번안되어 약 40개 국가에서 진료, 연구 및 교육 목적으로 치매환자를 진단 평가하는데 유용하게 사용되는 임상 신경심리 평가 도구이다. ‘CERAD-K’ 종합점수는 신경심리검사 항목 중에서 인지기능평가에 중요한 영향을 미치는 언어유창성검사, 보스턴 이름대기 검사, 단어목록기억 검사, 구성행동 검사, 단어목록회상 검사, 단어목록인식 검사를 종합하여 100점 만점을 기준으로 평가되었다[3]. 치매의 판정은 DSM-Ⅳ에서 제시한 치매의 진단 기준을 사용하였고[9], 경도 인지장애(mild cognitive impairment)는 Petersen criteria를 기준으로 판정하였다[10].
                                 
  골밀도 측정에는 DPX-MD+를 사용하였다. 이 방법은 이중에너지 X-선 흡수계측기(Dual Energy X-ray Absorptionmetry; DEXA)의 원리를 이용한 것으로 1%의 골손실이 있는 경우에도 측정이 가능하다. 골밀도는 요추, 전체 대퇴부, 대퇴경부 등 세 부위를 측정하였는데 요추는 1번부터 4번까지 측정한 값의 평균값을 사용하였다. 요추, 전체 대퇴부, 대퇴 경부 중 가장 낮은 부위를 진단 기준으로 삼았다. 골다공증의 진단은 세계보건기구(World Health Organzation; WHO) 기준에 따라 나이, 성별, 종족에 따른 정상인 평균치와 비교하여 결정하였다. Z-score는 측정인의 값과 성별, 나이에 따른 정상인 평균값과의 차이를 정상값의 표준편차로 나누어서 나타내는 숫자이다. T-score는 측정인과 정상인의 최대 골밀도 값의 차이를 정상인 골밀도 값의 표준편차로 나누어 얻어내는 숫자이다. 주로 소아 연령층과 폐경 전 여성, 그리고 50세 이전의 남성에서는 Z-score를 사용하는 경향이 있고, 나머지는 T-score를 이용한다. 본 연구에서는 T-score를 골밀도 값으로 산출하여 적용하였는데 T-score를 기준으로 정상은 -1 이내, 골감소증은 -1에서 -2.5 이내, 골다공증은 -2.5 이하로 진단하였다[11].
  자료의 통계처리는 SAS(Statistical Analysis System 9.1)를 이용하여 분석하였다. 분석 결과는 평균과 표준편차, 빈도로 표시하였으며, 인지기능장애를 가진 노인 집단과 건강한 노인 집단의 각 요인별 차이를 독립 t-검정과 χ2-검정을 실시하였고, 유의수준은 p<0.05로 하였다.

  본 연구의 대상자 775명 중 여성이 425(53.6%)명이었고, 인지기능장애를 가지고 있는 사람은 367명(46.3%)으로 나타났다. 대상자들의 인지기능에 대한 진단별 구성을 보면 정상 집단이 52.7%, 경도   인지장애(MCI) 집단은 45.4 %, 치매(Dementia) 집단은 1.9%를 나타내고 있었다. 본 연구에서는 경도 인지장애 집단과 치매 집단을 인지기능장애 집단(MCI + Dementia)으로 합하여 분석하였고, 인지기능장애 집단 중 치매 집단은 4.1 %였다. Table 1은 인지기능장애 노인과 정상인 노인에서의 신체계측치, 혈중 알부민, 총 단백질 양, 엽산(Folate), 비타민 B12, 골밀도 진단(정상, 골감소, 골다공증)등의 결과를 보여주고 있다. 인지기능장애 노인과 정상 노인의 평균 연령은 각각 72.5 ± 5.0세, 69.3 ± 4.6세로서인지기능장애 노인의 나이가 약 3세 많았다. 교육 연수는 인지기능장애 노인(5.3 ± 4.3년)이 정상 노인(10.1 ± 4.4년)보다 2배 정도 낮은 교육 수준을 나타내고 있었다(p<0.001).
  기존의 연구들에서는 경도 인지장애 또는 치매가 발병하기 전에 체중이 줄어드는 경향을 보고하고 있다. Buchman 등의 연구에서는 체질량 지수(Body Mass Index; BMI)의 감소가 알츠하이머 치매의 발생을 증가시키고[12], Hughes 등의 코호트 연구에서는 코호트 구축시점에서 조사된 대상자 중 체질량지수가 높을수록 치매 발생의 위험이 감소한다는 결과를 보고한 바 있다. 이에 본 연구에서도 한국 노인들을 대상으로 이러한 체질량 지수의 감소와 인지기능장애와의 연관성을 조사하였다. 그 결과 체질량지수는 정상 집단과 인지기능장애 집단 간에 통계적으로 유의한 차이가 없었으나, 키와 몸무게 각각에 대해서는 인지기능장애 집단(155.8 ± 9.2 cm, 59.4 ± 9.6 kg)이 정상 집단의 평균(159.8 ± 8.2 cm, 62.6 ± 9.3 kg) 보다 유의하게 낮았다(p<0.001).
  한편, 혈중 알부민, 혈중 총 단백질 양, Vit B12의 양은 통계적으로 두 집단 간에 유의한 차이가 없었으나, 혈중 엽산의 양은 인지기능장애 집단(9.0 ± 6.2 ng/ml)이 정상 집단(10.1 ± 7.2 ng/ml)보다   통계적으로 유의하게 적었다(p< 0.05). 치매 및 골다공증에 영향을 줄 수 있는 위험인자로 흡연력과  음주력을 들 수 있는데, 본 연구에서는 흡연 또는 음주 여부와 인지기능장애 집단 간에 유의한 차이는 확인할 수 없었다. 그러나 로테르담 연구에서는 흡연자가 치매에 걸릴 위험비가 1.5 배, 알츠하이머성 치매에 걸릴 위험비가 1.6 배라고 보고한 바 있다[13]. 음주력과 경도 인지장애를 분석한 결과로는   과도한 알코올 섭취는 치매의 위험을 높인다는 연구결과가 있으나[14], 소량 또는 적당량의 알코올   섭취는 인지기능장애나 조기 치매증상을 오히려 저하시키는 요소로 작용한다는 보고도 있어 아직은   결론을 내리기가 어렵다[15].

                                 
  골다공증과 인지기능장애와의 연관성에 대해서는 인과관계에 대한 논란이 많고, 우리나라 사람을   대상으로 한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 골밀도 진단(정상, 골감소증, 골다공증)에 따른 인지기능장애 여부의 연관성을 보고자 χ2-검정을 수행하였는데, 그 결과 정상 집단, 골감소증   집단, 골다공증 집단과 인지기능장애와의 사이에 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.001).
  이러한 결과들을 성별을 구분하여 분석하였을 경우, 남녀 모두에게서 나이(p<0.001), 교육정도(p<0.001), 체중(p<0.05), 그리고 키(남성 p<0.05, 여성 p<0.001)에 따른 인지기능장애 집단과 정상  집단 사이에 유의한 차이가 나타났다. 따라서 본 연구결과로부터 최소한 여성에서는 골밀도와 인지기능장애가 긴밀한 상관관계가 있는 것으로 보이나, 본 연구 결과만으로는 골밀도 감소가 어떻게 인지기능에 영향을 미치는지 또는 인지기능 장애가 먼저 와서 골밀도 감소가 왔는지는 해석하기 어렵다.
  골밀도가 낮은 노인들은 활동량이 적어져서 인지기능이 떨어지는 것으로 추정할 수 있는데, 운동이 인지기능을 향상시킨다는 사실은 이미 보고된 바이다. 또한 반대로 인지기능장애 감소로 인하여 잘   먹지 못해 체중이 감소하고, 이로 인해 골감소가 오는 경우도 생각해 볼 수 있다. 인지기능장애 노인이 정상 노인보다 활동성이 떨어지고, 햇빛 노출량도 적어져 골밀도 감소를 초래할 수도 있다고 추정된다.
한편, 골밀도 진단(정상, 골감소증, 골다공증)과 인지기능 판단에 중요한 검사 내용인   CERAD-K 점수와의 상관관계도 분석하였다. 정상, 경도 인지장애, 치매노인의 CERAD-K 평균 점수와 표준편차는   각각 69.8 ± 8.5, 55.4 ± 10.1, 32.3 ± 10.7 이었다. 이러한 결과는 Chandler 등의 연구에서 보고한 정상 79.2 ± 9.6, 경도인지장애 68.0 ± 10.0, 치매 49.5 ± 11.7 보다는 전체적으로 낮은 경향을 보였다[3]. Figure 2에서 보듯이, 골다공증 집단의 CERAD-K 점수와 정상 집단의 점수가 남성의 경우는   통계적으로 차이가 없었으나, 여성의 경우는 통계적으로 유의하였다 (p<0.001).

Ⅲ. 맺는 말

  최근 평균 수명의 증가로 인하여 노인성 질환이 국민 건강의 커다란 문제점으로 대두되고 있다.    본 연구는 60-84세 한국노인을 대상으로 골다공증과 인지기능장애와의 연관성을 분석한 결과이다.   본 연구를 통해 얻은 주요 결과로는 노인들에 있어 골다공증, 즉 골밀도와 인지기능장애 사이의 연관성이다(p<0.001). 그러나 이러한 결과는 여성의 경우에만 뚜렷하게 차이가 있어 골다공증 환자들에게서 인지기능장애가 많이 보였으나(p<0.001), 남성에서는 통계적으로 유의한 차이를 볼 수 없었다(p=0.180). 이러한 결과는 골밀도와 인지기능장애 판단에 중요한 요소인 ‘CERAD-K’ 점수로 비교하였을 경우에도 골다공증 집단이 정상 집단에 비해 점수가 낮았는데 여성의 경우에만 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다(p<0.001).
  건강보험심사평가원의 2008년 진료비 통계지표에 따르면, 2007년 기준으로 전체 노인진료비는 10조 4904억원으로 전년도 대비 15.5%(1조4,091억원) 증가하여 총 진료비의 29.9%를 차지한다. 이 중에서 65세 이상 노인의 다빈도 상병 중 골다공증과 관련된 질환(기타 척추병증, 허리뼈 및 골반의 골절)은 5, 7, 8위에 해당되고 인지 기능장애(알츠하이머성 치매)가 10위를 나타내고 있다. 특히 알츠하이머성   치매의 경우 사망률과 치료를 위한 사회적 비용이 계속해서 증가하고 있는 추세이다. 이들 두 질환의 발병이 서로 상관관계가 있는 점을 고려할 때 이들 중 한가지 질환의 적절한 예방 치료 관리는 다른   질환의 발병을 줄일 수도 있을 것이다. 특히 치매의 조기발견 및 예방기술 개발은 향후 노인들의 삶의 질 향상에 매우 중요할 것으로 생각된다.

Ⅳ. 참고문헌

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 2. Spirduso, WW et al. Physical dimension of Aging(2nd). Champaign, IL. Human Kinetics. 2008
 3. Chandler, MJ et al. A total score for the CERAD neuropsychological battery. Neurology. 12;65(1):102-6, 2005
 4. Sato, Y et al. Risk factors for hip fracture among elderly patients with Alzheimer's disease.  Journal of the Neurological sciences. 223;107-112, 2004
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 6. Son, SM. Chun, YN. Association of Bone Densities with Anthropometric Indices and Lifestyles in Elderly People. Korean J Community Nutrition. 7(3);
     327-335, 2002
 7. Lee, HJ et al. The effect of anthropometric measurement on bone mineral density of Korean women in Taegu. Korean J Nutr. 29(7):778-787, 1996
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 10. Petersen, RC et al. Mild cognitive impairment: clinical characterization and outcome. Arch. Neurol. 56, 303-308
 11. Moon, JS, Won, KC. The Diagnosis and Teatment of Osteoporosis. Yeungnam Univ. J. of Med. 1(25); 19-30, 2008
 12. Buchman, AS et al. Change in body mass index and risk of incident Alzheimer disease, Neurology. 65:892-897, 2005    
 13. Reitz, C et al. Relation between smoking and risk of dementia and Alzheimer disease(The Rotterdam Study), Neurology. 689; 998-1005, 2007    
 14. Xu, G et al. Alcohol consumption and transition of mild cognitive impairment to dementia. Psychiatry Clin Neurosci. 63(1):43-9, 2009
 15. Panza, F et al., Alcohol drinking, cognitive funtions in older age, predementia, and dementia syndromes. J Alzheimers Dis. 17(1):7-31, 2009.