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ISSN : 1229-6457(Print)
ISSN : 2466-040X(Online)
The Korean Journal of Vision Science Vol.20 No.2 pp.161-170
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2018.20.2.161

Risk Factors for Age-Related Macular Degeneration in Korean : based on National Health and Nutrition Examination Survey Analysis in 2011 and 2012

Hea-Young An1), Koon-Ja Lee2)*
Dept. of Optometry, Dongwon Science and Technology University, Yangsan1)
Dept. of Optometry, Eulji University, Sungnam2)
Address reprint request to Koon-Ja Lee
Dept. of Optometry, Eulji University, Sungnam
TEL: +82-31-740-7182, Fax: +82-31-740-7365, E-mail: kjl@eulji.ac.kr
May 14, 2018 June 23, 2018 June 25, 2018

Abstract

Purpose :

We investigated correlation between dietary supplements such as vitamins and minerals, and progression of age-related macular degeneration (AMD) in Korean based on the National Health and Nutrition Examination Survey in 2011 and 2012.


Methods :

We analyzed the correlation between AMD and vitamin, mineral intakes for adults aged 45 years and older. They underwent physical examinations and eye examinations during the period of the National Health and Nutrition Survey. The association of AMD and vitamin, mineral intakes were analysed using cross-tabulation, and Chi-square test and also the risk ratio (odds ratio) using logistic regression. The significance level was p<0.05.


Results :

Of 6,219 Koreans over the age of 45 who were participated in the National Health Nutrition Examination, the rate of AMD was 9.6 %. The early AMD was associated with nutrient vitamin A, B1, B2, B3, C and calcium, phosphorus, iron, sodium and potassium intakes. The risk of early AMD was 1.35 times higher (95 % confidence interval : 1.03 to 1.78) in the group of the intake of vitamin B3 was below the average. In the late AMD, the prevalence rate was higher when the intake of potassium and vitamin B2 were lower than the average, and the risk of late AMD was 4.3 times (95 % confidence interval : 1.76) higher when the intake of potassium was below the average.


Conclusions :

The intake of vitamin and mineral was associated with a reduction of the risk of AMD progression and also prevention of AMD.



한국인의 나이관련황반변성과 영양소 섭취량의 연관성 연구 : 2011-2012 국민건강영양조사를 기반으로

안혜영1), 이군자2)*
동원과학기술대학교 안경광학과, 양산1)
을지대학교 안경광학과, 성남2)

    Ⅰ. 서 론

    세계보건기구(WHO)에 따르면 나이관련황반변성 (age-related macular degeneration)은 55세 이상 의 성인에서 발생하는 실명의 중요한 원인 질환으로 규정되었고, 삶의 질을 저하시키는 질환이다.1,2) 과거 에는 나이관련황반변성을 단순히 노인성 질환 중 하 나로 간주하고 특별한 관심을 갖지 않았으나 최근 60 세 이상의 인구가 증가하는 고령화 사회로 진입하면 서 나이관련황반변성 치료에 많은 예산이 소요되고 있고 특히 아시아지역에서는 지난 20년 간 나이관련 황반변성 환자의 수가 두 배로 증가하면서3) 큰 관심 을 불러일으키고 있다.

    2013년도 이전에 발표된 39개국을 대상으로 진행 된 연구에 의하면 나이관련황반변성 유병률은 45~85 세 연령층에서 8.7%로 보고되었다.3) 유병률은 인종 과 나라에 따라 각기 다르지만 호주인의 초기 나이관 련황반변성의 유병률은 전체인구의 8.7%, 말기 유병 률은 1.1%,4) 미국인의 초기 나이관련황반변성 유병률 은 여자 6.73%, 남성 5.25%, 말기 유병률은 여성 0.37%, 남성 0.85%로 보고되었으며,5) 아시안의 경우 싱가포르인의 초기와 말기 나이관련황반변성 유병률 은 각각 5.1 %와 0.5 %, 중국인, 인도인, 말레이인의 초기 나이관련황반변성 유병률은 각각 5.7%, 4.5%, 3.5%로 보고되었다.6) 40세 이상 한국인의 경우, 초 기와 말기 나이관련황반변성 유병률은 연구자에 따라 6.62%, 0.60%7) 및 6.7%, 0.7%8)로 다른 아시아인과 유사한 것으로 보고되었다. Kawasaki 등9)은 40~ 79 세 사이의 아시아인의 초기 나이관련황반변성 유병률 은 6.8%로 백인의 8.8%와 비교하여 낮다고 하였고, 이는 유전적 요인10)과 환경적 요인11)이 나이관련황반 변성 발병에 모두 관여하기 때문으로 생각되고 있다.

    나이관련황반변성 초기에는 망막의 색소상피 이상 과 중심와 근처에 드루젠(drusen)이 관찰되며, 말기 에는 망막색소상피가 대부분 소실되고, 망막 황반부 에 신생혈관이 형성되는 습식성(wet type)으로 진행 되어 망막출혈을 수반하면서 점진적으로 시력을 잃다 가 마지막에는 중심시력을 잃게 된다. 노화에 의해 망막색소상피의 식세포 활동이 저하되면 기능을 다한 광수용체세포(photorecepter cell)의 외절이 충분히 제거되지 못하여 황반과 주변부 망막부위의 색소상피 와 브루크막(Bruch’s membrane) 사이에 작은 노란 색의 침착물이 쌓여 드루젠을 형성하게 되며, 이것이 나이관련황반변성의 주 원인으로 알려져 있다. 또한 노화에 의해 브루크막의 조성(composition)이 변하 고 두께도 두꺼워지면서 맥락막으로 부터 영양 공급 이 감소하여 시세포의 기능 저하 및 저산소증을 유발 하고, 내피성장인자(endothelial growth factor)를 분비하여 신생혈관을 형성하게 된다. 노화에 의해 공 막이 더욱 단단해지고 망막하조직에 지질단백질이 축 적되면서 광수용체세포의 위축(atropy)이 유발되어 드루젠의 형성이 더욱 증가하기 때문에 나이관련황반 변성의 발병은 노화와 관련이 깊다.12,13)

    노화는 우리 몸에 형성되는 자유기(free radical)에 의해 진행되며 자유기는 생체 내 항산화시스템으로 제 거된다. 항산화작용을 하는 생체 내 물질로는 비타민 (비타민 C, 비타민 D, 비타민 E), 효소(superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase), 카로 티노이드[α-카로틴, β-카로틴, 루코펜(lycopene), 루 테인(lutein), 제아잔틴(zeaxanthin)]과 코엔자임 Q10 (coenzyme Q10) 등이 있으며, 눈에서도 비타민 C, 비 타민 E, 카로티노이드, 루테인, 제아잔틴과 같은 항산 화물질이 방수로부터 망막으로 이동되어 망막조직의 자유기를 제거한다.14) 따라서 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E와 같은 비타민과 항산화효소, 카로티노이드, 코엔자임 Q10이 나이관련황반변성의 발병을 막아준다 고 보고되었고, 구리(Cu), 아연(Zn), 망간(Mn) 등의 무 기질과 및 오메가 3도 나이관련황반변성의 발병을 막아 준다고 보고되었다.15,16) 조직 내 자유기 이외에도 혈압 상승을 유발하는 식습관이 염증반응을 유발하고 혈관 증식인자를 자극해서 나이관련황반변성을 유발시킨다 고 보고되었다.17)

    나이관련황반변성 치료 방법은 꾸준히 개발되고 있지만 아직까지는 획기적인 방법이 없고, 현재 사용 되고 있는 신생혈관 치료법은 초기단계의 환자에서는 큰 효과를 볼 수 없으며,3) 실명의 위험이 높은 말기 환자의 시력보호 차원에서 병의 진행을 막아준다는 점에서 활용되고 있을 뿐이다. 따라서 나이관련황반 변성의 위험요인을 피하는 방법과 진행을 지연시키는 예방법이 중요하다고 할 수 있다. 최근에는 영양소가 나이관련황반변성의 발병을 억제시키거나 지연시킬 수 있을 것으로 생각되어 이와 관련된 연구가 활발히 진행되었고 항산화작용을 하는 영양소의 섭취가 나이 관련황반변성을 진행을 지연시킨다고 알려져 있지만 연구자마다 서로 다른 결과를 보고하여 논란이 지속 되고 있다.18,19)

    나이관련황반변성의 병리적 메커니즘에 대한 연구는 우리나라에서도 꾸준히 진행되었고 노화, 유전, 흡연, 고혈압, 비만, 심장 및 혈관 질환, 햇빛 노출시간 등이 위험 요인으로 알려졌다.20,21) 흡연과 고콜레스테롤혈 증이 나이관련황반변성 초기에서 후기로 진행되는 것 과 상관성이 있다고 보고되는 등7,8) 보건학적 요인과 건강 행태학적인 요인에 대해서는 많은 연구가 진행되 었으나 영양소와 관련된 연구는 미흡한 실정이다. 따라 서 본 연구에서는 제 5기 국민건강 영양조사 자료(Korean National Health and Nutrition Examination Survey, KNHANES Ⅴ)를 기반으로 한국인에서 비타민과 무기 질 섭취량과 나이관련황반변성과의 연관성을 분석하고 자 하였다.

    Ⅱ. 연구대상 및 방법

    1. 연구 대상

    건강설문조사, 영양조사, 검진조사로 구성된 국민 건강영양조사 중 본 연구에서는 제 5기인 2011년도 건강검진 대상자(8,055 명), 2012년도 건강검진 대상 자(8,058명) 중 영양조사가 완료된 2011년 대상자 7,715 명, 2012년도 대상자 7,214명 중 45세 이상인 6,219명의 성인 남자와 여성을 대상으로 분석하였다 (Fig. 1).

    2. 연구방법

    안과 검사는 안과 전공의에 의해 진행되었고, 단안 또는 양안의 무산동안저검사를 통해 나이관련황반변 성 여부와 초기 및 후기 나이관련황반변성을 구분한 자료를 활용하였다. 영양조사는 전문조사 연구원이 대상가구를 직접 방문하여 수행되었으며, 분석의 주 요 독립변수인 전해질과 비타민 섭취에 대한 정보는 개인별 24시간 회상법을 이용하여 대상자가 조사 전 일 하루 동안 섭취한 모든 음식의 종류와 양, 가정에 서의 음식 조리 내용을 조사하여 산출한 것을 사용하 였다. 영양소 섭취량은 농촌자원개발연구소에서 발행 하는 식품 성분표에 포함된 항목의 총 15종의 영양소 를 기준으로, 섭취기준은 2010년에 개정된 “한국인 영양섭취”를 활용하였다. 비타민 A는 815.2 μg, 비 타민 B1(티아민, thiamine)는 1.4 mg, 비타민 B2(리 보플라빈, riboflavin)는 1.3 mg, 비타민 B3(니아신, niacin)는 17.0 mg, 비타민 C는 104.0 mg을 기준 섭 취량으로 정했으며, 무기질 중 칼슘(calcium, Ca)은 517.9 mg, 인(phosporus, P)은 1191.5 mg, 나트륨 (sodium, Na)은 796.7 mg, 칼륨(potassium, K)은 2949.9 mg, 철(iron, Fe)은 14.6 mg을 기준 섭취량 으로 나이관련황반변성과의 상관성과 위험비에 대해 분석하였다.

    3. 통계 분석

    전해질, 비타민 섭취량과 나이관련황반변성관련성 은 교차분석을 이용하였고, 초기와 말기 환자의 무기질 과 비타민 평균 섭취량의 비교분석은 카이제곱 분석으 로, 위험비(odds-ratio)는 로지스틱 회귀분석으로 95% 신뢰구간에서 산출하였다. 통계분석은 SPSS ver. 18.0(SPSS, Chicago. IL, USA)을 이용하였고 유의수 준은 0.05 이하로 하였다.

    Ⅲ. 결 과

    1. 연구 대상자의 일반적 특성 및 나이관련황반 변성 유병률

    45세 이상인 대상자 6,219명 중 남성은 41.7%, 여 성은 58.3%를 차지하였으며, 연령별로는 45~54세 50%, 55~64세 38.2%, 65세 이상 11.8%로 구성되었 고 평균나이는 61.2 ± 10.18세였다.

    총 6,219명 중 나이관련황반변성의 유병률은 9.6% 로 이 중 남성은 224명(8.6%), 여성은 371명(10.2%) 으로 나타났다(Table 1). 단변량 분석에서 유의하게 나온 변수인 성별과 나이를 통제한 경우에도 여성이 남성보다 유병률이 높았고, 나이가 많을수록 유병률 이 높았다(Table 1).

    2. 비타민 섭취량과 나이관련황반변성의 상관성 분석

    초기 나이관련황반변성의 유병률은 비타민 A, 비 타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B3, 비타민 C 섭취량이 평균보다 적을 경우 높은 것으로 나타났다(p=0.003, p=0.001, p=0.000, p=0.000, p=0.001), (Table 2). 그러나 말기 나이관련황반변성의 유병률은 비타민 A, 비타민 B1, 비타민 B3, 비타민 C 섭취량과 상관성이 없었고, 비타민 B2 섭취량이 적은 경우에만 유병률이 높게 나타났다(p=0.018), (Table 2).

    비타민 섭취량과 나이관련황반변성의 위험비를 분 석한 결과, 초기 나이관련황반변성 환자의 경우에는 비타민 A, 비타민 B1, 비타민 B2 및 비타민 C 섭취량 이 위험요인과 상관성이 없었고, 비타민 B3 섭취량이 평균 미만인 경우에는 평균 이상인 경우보다 발생 위 험이 1.35배(95% 신뢰구간: 1.03 ~ 1.78) 높았다. 말 기 나이관련황반변성 환자에서는 비타민 B2 섭취량이 적은 경우에는 발생 위험이 2.52배 더 높았으나 95% 신뢰구간에서 유의하지 않았다(Table 3).

    3. 무기질 섭취량과 나이관련황반변성의 상관성 및 위험비 분석

    초기 나이관련황반변성의 유병률은 칼슘, 인, 철, 나트륨, 칼륨의 무기질 섭취량이 평균 이하일 경우에 더 높았다(p=0.001, p=0.000, p=0.010, p=0.004, p=0.000), (Table 4). 그러나 말기 나이관련황반변 성의 유병률은 칼슘, 인, 철, 나트륨 섭취량과 상관성 이 없었고, 칼륨 섭취량만 상관성이 있어 칼륨 섭취 량이 평균 이하일 때 유병률이 더 높은 것으로 나타 났다(p=0.002). (Table 4).

    무기질 섭취량과 나이관련황반변성의 위험비를 분 석한 결과, 초기 환자에서는 칼슘, 인, 철, 나트륨, 칼륨의 모든 무기질의 평균 섭취량이 발생 위험도와 관련이 없는 것으로 나타났다. 그러나 말기 환자에서 는 인의 섭취량이 평균보다 적은 경우에는 평균이상 인 경우보다 발생 위험이 4.3배(95% 신뢰구간: 1.76 ~ 10.59) 높았다(Table 5).

    Ⅳ. 고 찰

    한국인에서 비타민과 무기질 섭취량과 나이관련황 반변성과의 연관성을 분석하고자 45세 이상 한국인 중 영양조사 자료를 얻을 수 있는 6,219명을 대상으 로 조사하였다. 나이관련황반변성의 유병율은 이미 보고 한 결과21)와 유사하게 9.6%(남성 유병률 8.6%, 여성 유병률 10.2%)로 나타나 박 등7)이 보고한 한국 인의 나이관련황반변성 유병률 6.2%보다는 높았지만 최 등21)이 보고한 초기 나이관련황반변성 유병률(남 자 8.8%, 여자 10.3%)과 차이를 보이지 않았다.

    망막은 산화작용에 의한 스트레스에 매우 민감하 여 비타민 C, α-토코페롤(α-tocopherol), 베타카로 틴, 루테인, 지아잔틴과 같은 항산화물질이 다량 함 유되어 있고, 나이관련황반변성 환자의 경우에는 망 막의 카로틴 함량이 더 낮은 것으로 알려져 있다.23~24) AREDS(Age-Related Eye Disease Study)는 나이관 련황반변성 환자에게 비타민 C(500 mg), 비타민 E(400 IU), 베타카로틴(15 mg)을 하루 권장량보다 많이 섭취하도록 한 결과 병의 진행이 지연되었다고 보고하였고,25) 고용량의 비타민 C(500 ㎎)와 비타민 E(400 IU)의 섭취가 나이관련황반변성 진행을 약 25 % 정도 감소시키며, EPA(eicosapentanoic acid), DHA(docosahexanoic acid) 등의 항산화제도 나이관 련황반변성의 진행을 억제한다고 보고되었다.26) Evand 및 Lawrenson27)은 항산화작용을 하는 비타민을 섭 취한 경우 나이관련황반변성의 위험도가 낮았고(OR =0.72), 특히 증식성으로 진행되는 위험도가 낮아졌 다고(OR=0.62) 보고하였다. 그러나 비타민 C 섭취량 이 나이관련황반변성과 상관성이 없다는 연구 결과도 보고되었고28) 호주의 BMES(Blue Mountains Eye Study)3)는 비타민 C의 섭취가 나이관련황반변성 유 병률을 1.7배 증가시킨다고 한 연구결과도 있었는데, 본 연구에서는 비타민 C 섭취량이 기준치보다 적은 경우 초기 나이관련황반변성 유병률이 높았지만 위험 비와는 상관성이 없는 것으로 나타났다.

    항산화작용을 하는 베타카로틴은 provitamin A로 작용하기 때문에 비타민 A와 나이관련황반변성의 진 행을 억제할 것이라 예측하고 연구가 진행되었으나 억제효과가 미미하며, 비타민 A가 폐암 등의 위험요 인으로 알려지면서 나이관련황반변성 환자에게 비타 민 A의 섭취를 권장하고 있지 않은 실정이다. 본 연 구에서는 비타민 A 섭취량이 기준치보다 적은 경우 초기 나이관련황반변성 유병률이 높아졌지만 위험비 와는 상관성이 없는 것으로 나타났다.

    비타민 B군의 경우 나이관련황반변성의 위험요인으 로 보고된 바 있고29,30) 비타민 B12는 나이관련황반변성 의 위험도를 2~3배 증가시킨다고 보고되었다.31,32) 그 러나 Merle 등33)은 비타민 B1은 나이관련황반변성과 경 계선의 상관성(p=0.05)을 보였지만, B2 및 B3는 나이관 련황반변성과 상관성이 없다고 하였다. Christen 등34) 은 비타민 B6, B12의 섭취가 나이관련황반변성의 발병 위험을 40% 감소시킨다고 보고하여 연구자마다 다른 결과를 보고한 실정이다. 본 연구에서는 비타민 B1, B2 및 B3 섭취량이 평균보다 낮을수록 나이관련황반변성 유병률은 높았고, 초기 나이관련황반변성 환자에서 비 타민 B1, 비타민 B2 섭취량은 위험요인과 상관성이 없었 지만 비타민 B3 섭취량이 평균 미만인 경우 나이관련황 반변성의 위험도(OR=1.35)가 1.35배 증가하고, 말기 환자에서는 비타민 B2 섭취량이 적은 경우에는 95% 신 뢰구간에서 유의하지는 않지만 위험도(OR=2.52)가 2.52배 증가하는 것으로 나타났다.

    나이관련황반변성은 고혈압, 심혈관질환, 신장질 환과 관계가 있다고 알려져 있고, 특히 동맥경화, 고 혈압, 고지혈증은 심혈관질환 뿐 만 아니라 나이관련 황반변성의 위험요인으로 알려져 있다.35) 혈압상승을 유발하는 식습관은 염증반응을 유발하고 혈관증식인 자를 자극해서 나이관련황반변성의 위험도를 높일 수 있어 염분과 수분 섭취는 나이관련황반변성과 관련이 있을 것으로 예측된다.28) 연령관련황반변성과 무기질 섭취에 관한 연구는 아연을 중심으로 진행되었고 아 연의 섭취가 연령관련황반변성 진행을 감소시킨다고 보고되었다.18) Bringmann 등17)은 염분의 섭취를 줄 이고 칼륨과 물의 섭취를 늘이면 혈장의 삼투압 농도 를 낮출 수 있고 염분을 배출하는 식습관이 나이관련 황반변성의 발병을 막을 수 있다고 보고하였다. 본 연구에서 칼슘, 인, 철, 나트륨, 칼륨과 같은 무기질 섭취량이 평균 이하일 경우 초기 나이관련황반변성 유병률이 증가하였고, 칼륨을 제외한 무기질, 비타민 섭취량은 병의 유발과 관련이 없었고, 칼륨 섭취가 적은 경우에는 발생 위험이 높아졌으며, 후기 나이관 련황반변성의 경우에는 칼륨의 섭취량이 평균보다 적 은 경우에는 발병 위험이 4.3배(95% 신뢰구간: 1.76~ 10.59) 증가하는 것으로 나타났다.

    나이관련황반변성의 발병을 미연에 예방하는 것과 병이 초기에서 말기로 진행되는 것을 예방하는 것은 의료비용 절감과 삶의 질적인 측면에서도 매우 중요 하다. 본 연구결과 비타민 A, B군 및 C의 섭취 뿐 만 아니라 무기질의 충분한 섭취가 나이관련황반변성의 발병을 억제하는 것으로 나타났고 초기 나이관련황반 변성의 경우에는 비타민 B3가, 말기 나이관련황반변 성의 경우에는 칼륨의 섭취가 위험도를 낮춰주는 것 으로 나타났다. 따라서 나이관련황반변성의 발병을 억제하기 위해서는 노년기에 비타민과 무기질이 풍부 한 음식을 섭취함과 동시에 부족하기 쉬운 영양소의 추가적인 섭취가 필요할 것으로 생각된다.

    Ⅳ. 결 론

    비타민 A, B군 및 C의 섭취 뿐 만 아니라 무기질의 충분한 섭취가 초기 나이관련황반변성의 발병을 억제 시키는 것으로 나타났고, 초기 나이관련황반변성은 비타민과 무기질의 섭취량과 상관성이 있으며, 초기 나이관련황반변성의 경우에는 비타민 B3의 섭취량이 적을수록, 말기 나이관련황반변성은 칼륨의 섭취량이 적을수록, 발병 위험이 높은 것으로 분석되었다. 따 라서 노인관련황반변성의 발병을 억제하고 지연시키 기 위해서는 비타민과 무기질의 섭취가 중요할 것으 로 사료된다.

    Figure

    KJVS-20-161_F1.gif

    Flow chart of the selection of AMD subjects for this study.

    Table

    Prevalence of age-related macular degeneration by gender and age group

    Correlations between age-related macular degeneration and vitamin intake in adults over 45 years of age in the National Nutrition Survey during 2-years study period (2011 to 2012)

    AMD; age-related macular degeneration

    Odds ratio (95% CI) for early AMD and late AMD according to amounts of vitamin intakes in adults over 45 years of age in the National Nutrition Survey during the two-year study period (2011 to 2012)

    Correlations between age-related macular degeneration and mineral intake in adults over 45 years of age in the National Nutrition Survey during 2-years study period (2011 to 2012)

    *<i>p</i><0.05, AMD=age-related macular degeneration

    Odds ratio (95% CI) for early AMD and late AMD according to amounts of mineral intakes in adults over 45 years of age in the National Nutrition Survey during the two-year study period (2011 to 2012)

    *<i>p</i><0.05, AMD=age-related macular degeneration

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