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인서 양
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1 生活科學硏究第 27 輯 Journal of Human Ecology Vol. 27, 2017, pp 비타민 D 와무릎골관절염 임상연구총설 1) 김승희 박한샘 박용주 * 전남대학교식품영양학과 Vitamin D and Knee Osteoarthritis A Review of Clinical Trials Seung-hee Kim Han-saem Park Clara Yongjoo Park* Both authors contributed equally to this work Department of Food and Nutrition, Chonnam National University Abstract The current dietary reference intakes (DRI) for vitamin D (VD) targets 25-hydroxyvitamin D levels for optimal bone health. Older persons are advised to increase VD intake to prevent bone loss and fracture risk. This age group is also at risk of osteoarthritis (OA), but whether the DRI for VD is appropriate for knee OA patients is unknown. In this review, we examine several observational studies and randomized-controlled trials (RCT) to identify the effect of VD on knee OA outcome measures, such as pain, joint-space narrowing, cartilage volume loss, cartilage thickness changes, cartilage defects, bone marrow lesions and effusionsynovitis volume change. VD was not beneficial in terms of knee OA incidence whereas the evidence of sufficient VD levels for pain, joint-space narrowing, cartilage volume loss and effusion-synovitis volume changes are mixed, pointing to no effect or a positive effect. For change in cartilage thickness, cartilage defects and bone marrow lesions, VD had no positive effect. Consequently, the current DRI for vitamin D may not protect the joint from knee OA initiation, but at least does not seem to be detrimental to knee OA progression. Further studies focusing on older adults with lower VD levels must be performed. In addition, RCTs are required to identify dose-response relationships of VD on knee OA in various races and age groups. Key words: vitamin D, osteoarthritis, knee, dietary reference intakes (DRI), review 논문접수일 : , 심사완료일 : , 게재확정일 :

2 Ⅰ. 서론 1. 비타민 D 구루병예방을위한필수영양소로알려진비타민 D 는혈중칼슘농도를유지하고뼈건강을유지하는데중요한역할을한다. 비타민 D는식품을통해얻거나자외선노출에의해피부에서합성된다. 비타민 D의주요형태는비타민 D 2 와 D 3 이다 (IOM, 2011). 비타민 D 2 는버섯등식물성식품에함유되어있고, 비타민 D 3 는동물피부의자외선노출, 또는비타민 D 함유동물성식품섭취를통해서얻는다 (IOM, 2011). 비타민 D 2 와 D 3 는측쇄구조에서만약간의차이가있으며활성은크게다르지않다 (IOM, 2011). 식품을통해비타민 D를섭취하거나햇빛을받아피하에서비타민 D가합성되면간에서 25-하이드록시라아제 (25-hydroxylase) 에의해 25-하이드록시비타민 D (25-hydroxyvitamin D, 25-OHD) 가된다. 25-OHD는반감기가 3-4주로상대적으로길기때문에체내비타민 D 수준의지표로널리사용된다. 25-OHD는신장에서 25-하이드록시비타민 D-1알파- 하이드록시라아제 (25-hydroxyvitamin D-1 α-hydroxylase; 1αOHase) 에의해활성형인 1,25-디하이드록시비타민 D (1,25(OH) 2 D) 가된다. 1αOHase 는혈중칼슘농도저하시분비되는부갑상선호르몬 (Parathyroid hormone, PTH) 에의해생성이촉진된다 (IOM, 2011). 활성형인 1,25(OH) 2 D는혈중반감기가 3-4 시간으로짧다. 활성형비타민 D는호르몬으로서소장, 뼈, 부갑상선, 신장등에서단백질발현을조절한다. 비타민 D의주요기능은소장의칼슘흡수, 뼈의골흡수, 신장의칼슘재흡수를증가시켜혈장칼슘의농도를높이는것이다 (IOM, 2011). 비타민 D가칼슘대사에미치는영향은잘알려져있으나골관절염 (osteoarthritis, OA) 에미치는영향은잘알려져있지않다. 북미와한국의비타민 D 영양섭취기준은뼈건강을유지하기위해 25-OHD를 20 ng/ml 이상으로유지하도록권장하고있다 한국인권장섭취기준에따르면비타민 D의필요량을추정할수있는근거가부족하여충분섭취량이 10 ug/ 일 (19세 ~64세 ) 또는 15 ug/ 일 (65세이상 ) 로설정되었다 ( 한국영양학회, 2016). 이 는부갑상선호르몬을최소한으로하고칼슘흡수를최대한으로하는 25-OHD 수준 20 ng/ml에도달하는데필요한섭취량으로추정된다. 미국의경우 19세부터 70세의성인과 71세이상노인의권장섭취량을각각 15 μg, 20 μg으로설정하였다 (IOM, 2011). 위권장섭취기준은골밀도를최대화하여골절을예방하기위해필요한섭취량이나, 골관절염의발생및진행에대한영향은고려되지못했다. 본연구에서는최적의뼈건강을위해설정된비타민 D 권장섭취기준이 OA에도적절한지알아보고자한다. 2. 골관절염 (Osteoarthritis; OA) 골관절염 ( 퇴행성관절염 ) 은관절에구조적으로퇴행적인변화가진행되면서통증을동반하는만성적인질병이다 (Barbara & Ruthanna, 2013). 다양한요인에의해관절연골의손실이일어나면세포에서효소가유리되어연골분해가촉진되고결국연골하골이드러나고손상되어낭종, 골증식체가형성되며골증식체와연골조각은활액강내로떨어져나가더심한통증을유발하고관절강이더좁아진다 (Barbara & Ruthanna, 2013). OA의대표적인특징은연골의손실, 관절간격협착으로알려져있으며 ( 윤종현, 2012) 연골하골경화, 골증식증, 활막염증등이있다 (Felson et al., 2007; McAlindon et al., 1996; Zhang et al., 2014). OA는나이, 성별, 질병의정의에따라서평가된유병률은 4~ 30% 정도이며 (Sanghi et al., 2013) 우리나라의경우에 2010년 ~2013년 50세이상 OA 유병률은 12.5% 이고 50세이상성인에서남성보다여성에게서 OA 유병률이 3배높으며 ( 남성 : 5.1%; 여성 : 18.9%) 50대이후부터급격히증가한다 (50대: 4.7%; 60대 : 14%; 70 대 : 36.1%)( 송혜영 & 박민희, 2017). OA로인한노인의활동제한, 이른은퇴, 관절치환술등으로상당한사회적비용이소요되고있으며 (McAlindon et al., 2013) 노인인구의증가에따라앞으로사회경제적인부담이더욱증가할것으로예상된다. 따라서 OA의예방과치료에대한방안이시급하다. OA는그중요성에비해발생원인은잘알려져있지않다 (Sanghi et al., 2013). OA의발생은주로체중부하로압력을받는고관절, 무릎관절, 발목관절, 척추관

3 절뿐아니라손가락끝마디관절등에서도일어나지만 ( 김영희 & 권명진, 2017) 그중무릎관절에서가장흔하게발병한다. 현재가능한치료는질병의진전을늦추고증상을완화하는것이며 (Arden et al., 2016; Zheng et al., 2017), 진통제를사용하거나합성윤활액을관절내로주사함으로써통증을완화시키고, 보철기구로관절치환술을하거나관절성형술을시행한다 (Barbara & Ruthanna, 2013). OA의위험요인으로노령, 여성, 유전, 높은체질량지수, 격렬한신체활동, 무릎을굽히거나꿇는등의신체적움직임이많은직업등이알려져있으나영양과관련된요인들은잘알려져있지않다. 비타민 D는무릎 OA의통증감소와연골, 연골하골등에구조적으로영향을미칠수있는것으로알려져있지만 (Felson et al., 2007; McAlindon et al., 1996; Jin et al., 2016; Wang et al., 2017) 엇갈린결과들로추가적인연구들이필요하다. Ⅱ. 본론 1. 비타민 D 수준과 OA 통증과신체기능비타민 D가무릎 OA 환자의통증에미치는영향에대한연구결과들은엇갈린다. 통증은무릎 OA로인한주요한임상적인증후이다. 무릎 OA의통증과같은임상적인증후를측정하는데 Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index(WOMAC) 와 pain Visual Analogue Scale (VAS) 가널리이용되고있다. WOMAC은건강전문가들이널리사용하는표준화된설문지로, 1982년에개발하였다 (Bellamy, 2017). 자가보고식으로 5-10분정도소요되고간단하며무릎 OA과관련된증상으로통증, 뻣뻣함, 신체적기능과같은세가지영역이평가된다. 부분별각각 5, 2, 17 문항이있고 Likert Scale을적용하여 5점척도 (0= 없음, 4= 심함 ) 를사용하며최대점수는부분별각각 20 점, 8점, 68점으로평가된다 (McConnell et al., 2001). VAS는 1분이내로간단한자가보고식설문방법으로 100 mm 선위에통증의강도를평가한다. 이에대한해석으로는통증없음 (0 4 mm), 가벼운통증 (5-44 mm), 중증도의통증 (45 74 mm), 심한통증 ( mm) 이주로사용된다 (Hawker et al., 2011). 비타민 D 섭취가 OA 환자들의무릎통증에미치는영향을 WOMAC 및 VAS를이용하여측정한다섯개의이중눈가림무작위임상시험 (Randomized Controlled Trial, RCT) 을살펴보겠다. RCT에서는무릎 OA 통증에있어서비타민 D 중재의효과의결과는엇갈린다. 인도에서시행된연구에서비타민 D 중재는무릎 OA 통증에있어서개선효과를보였다 (Sanghi et al., 2013). 무릎 OA가 45세-79세의성인 106명을대상으로 1년동안 2,000 IU/d의비타민 D를보충했을때, 평균혈중비타민 D는 15 ng/ml 에서 33.3 ng/ml로증가하였고 WOMAC을이용한평가에서통증과신체적기능, 총 WOMAC 점수에개선이있었다. 또한 VAS를이용하여무릎통증의변화를평가하였을때도통증의개선이있었다. 하지만통증에대한임상적으로개선된차이를나타내는최소점 (minimal clinically improved difference, MCID) 에는도달하지못하였다. 이연구는중재기간이 1년으로짧고대상자들의나이가평균 53세로비교적젊고표본크기가작다는한계를갖는다. 그러나 baseline 비타민 D 수준이상대적으로낮고 WOMAC 점수가높으며, 다른연구들은백인을대상으로한데비해아시아인을대상으로한점에서의미가있다. 반면, 2개의 RCT 연구에서는비타민 D 중재는무릎 OA 통증에있어서개선효과가없다고나타났다. 무릎 OA가있는 50세이상의환자에게 800 IU/d의비타민 D 보충제를 3년동안중재한연구에서, 중재시작 1년후평균비타민 D 수치는 20.7 ng/ml에서 30.4 ng/ml로증가하였다. 그러나비타민 D 중재는통증, 뻣뻣함, 신체적기능에는영향이없었다 (Arden et al., 2016). 현재미국의학연구소 (Institute of Medicine, IOM) 의비타민 D 섭취권장량인 1,000 IU/d는뼈건강에근거한권장사항으로, OA에있어 800 IU/d의비타민 D 보충양은충분하지않을수있다. 따라서 800 IU/d 보다많은양의비타민 D를보충한추가적인연구를확인해보아야한다. McAlindon과동료들이 45세이상의 OA 환자 146명을대상으로 2년간하루 2,000~4,000 IU의비타민 D를주었을때, baseline 평균혈중비타민 D 수치는 22.7 ng/ml에서 38.5 ng/ml으로증가하였으나무릎의통

4 증, 기능, 총 WOMAC 점수는대조군과차이가없었다 (McAlindon et al., 2013). 본연구는중재기간이 2년으로위연구보다중재기간이길지만, 위약그룹의혈중비타민 D 수준이 20 ng/ml을넘어, 상대적으로높은수치이므로중재의효과를관찰하기어려웠을가능성이있다. 따라서비타민 D 수준이낮은 OA 환자들에대한추가적인연구가필요하다. 한연구내에서대상자가 baseline에서만비타민 D 수준이낮았는지또는중재기간내내낮았는지에따라연구결과가달랐다. 비타민 D 수준이낮은 OA 환자들에게있어서비타민 D 보충의효과를알아보기위해혈중비타민 D 수준이 5에서 24 ng/ml 사이인증상이있는 OA 환자 413명을대상으로 2년간매달 50,000 IU (1.25 mg) 의비타민 D를제공하거나동량의위약을제공한후그룹간결과를비교하였다 (Jin et al., 2016). Total WOMAC pain score 는 24개월동안그룹간차이가없었다. 이연구는혈중비타민 D 수준이낮은 OA 환자들만을대상자로선정하였으나실험군과대조군모두 baseline 비타민 D 수준이평균 16 ng/ml 이상으로다소높았다는한계가있다. Zheng과동료들이위연구를사후분석하여시행한연구는 (Zheng et al., 2017) 지속적인혈중비타민 D 수준에따라서는결과가어떠한지보기위해 2년동안의혈중비타민 D 수준에따라무릎 OA환자의통증및신체기능의변화를비교하였다. 340명의참가자들중 3 개월과 24개월째의혈중 25-OHD 수준에따라세그룹으로분류하였다. 지속적으로 20 ng/ml 이상인그룹, 둘중한시점에만 20 ng/ml가넘는그룹, 두시점모두에서 20 ng/ml 미만인그룹으로분류하였다. 지속적으로비타민 D가충분한그룹에서는시간경과에따라신체기능이향상되었지만, 나머지두그룹에서는 24개월간변동이있었다. 결과적으로총 WOMAC 점수와신체기능점수에서세그룹간에차이가있었다. 반면, WOMAC 통증과뻣뻣함은그룹간차이가없었다. 이처럼각기다른연구결과들은인종, baseline 25-OHD, 비타민 D 중재량, 비타민 D 수준유지기간등에따라통증및신체기능개선의효과가다를수있음을시사한다. 따라서다양한인종, 낮은 baseline 25-OHD, 충분한비타민 D 중재량과중재기간을포함한 RCT가필요하다. 2. 무릎관절의구조적인변화 1) 관절간격협착무릎 OA로인한구조적인변화의특징중관절간격협착 (joint space narrowing) 과골증식증 (osteophyte) 은그정도에따라무릎 OA 영상판독진단기준으로사용되고있다. Kellgren-Lawrence grading system (K-L grade) 는무릎의 OA 진전의공인된기준으로알려져있으며 0-4점척도로 0점은골증식증또는관절간격협착이없음, 1점은골증식증또는관절간격협착이의심됨, 2점은관절간격협착의가능성이있고골증식증이존재하거나골증식증여부에상관없이경증의관절간격협착이있는경우, 3점은중증의관절간격협착 ( 적어도 50%), 4점은심한관절간격협착을의미하며, 2점이상일때 OA로분류하고있다 (Sharma et al., 1998). 따라서무릎 OA의발달은 K-L grade 1에서 K-L grade 2가되었을때로정의되고, 무릎 OA의진전은 K-L grade 2인사람들인무릎 OA 환자중에서 1 점이상의증가가있었을때로정의된다. K-L grade 판정을위해관절간격협착은방사선사진의영상판독을통해무릎 OA가진전에따라무릎관절사이의공간이협착되기때문에협착정도를 OARSI (Osteoarthritis Research Society International) score를이용하여평가한다. 비타민 D가무릎 OA의발달과진전에있어서의영향을확인하기위해 K-L grade, 특히관절간격협착을중심으로관찰연구와 RCT연구들을종합적으로살펴보겠다. 전향적코호트연구들에서비타민 D 수준과무릎 OA 의발병은연관성이없는것으로나타났다. McAlindon 과동료들의 Framingham cohort study(mcalindon et al., 1996) 와 Felson 과동료들의 Framingham offspring cohort(arden et al., 2016) 에서는약 9.5년추적한결과비타민 D 수준에따른무릎 OA의발병연관성이없는것으로나타났다. 연구시작당시무릎 OA가없었던대상자의비율은각각 556명중약 71% 와 715명중 87% 로, 비교적건강한성인집단이었다. 따라서비타민 D 수준과무릎 OA의발병은상관관계가없는것으로이해할수있다. 무릎 OA의진전과비타민 D 수준에대한관찰연구결과들은엇갈린다. Zhang과동료들은 45세이상의성

5 인 418명을대상으로 4년간추적결과, 비타민 D 수준이 15 ng/ml 이상인그룹에비해, 15 ng/ml 미만에서는무릎 OA 진전위험이약 2배증가하는것으로나타났다 (Jin et al., 2016). 또 baseline K-L grade 기준으로무릎 OA를판정받은사람들 (n=271) 을대상으로분리분석을수행한결과낮은혈중비타민 D를갖고있던환자들에서무릎 OA 진전위험이약 3배높은것으로나타났다. 혈중비타민 D 수준이무릎 OA의진전과음의상관관계가있었으나총 418명의대상자중진전이있었던대상자는총 59명이었고, 이중혈중비타민 D 수준이 15 ng/ml 미만인대상자는 15명으로표본의크기가작기때문에충분한표본크기를확보한추가적인연구가필요하다. 더많은대상자 (n=556) 가참여한 Framingham cohort study에서약 9.5년의추적을통해혈중비타민 D 수준이높은삼분위수그룹 (36~79 ng/ml) 에비해다른그룹들에서무릎 OA 진전에대한위험이약 3배높은것으로나타났다 (McAlindon et al.,1996). 이전연구들과반대로 Felson 과동료들의 Framingham offspring cohort 연구에서 715명을약 9.5년추적한결과, 비타민 D 수준과무릎 OA의진전은연관성이없었다 (Felson et al., 2007). 이와비슷하게 Boston Osteoarthritis of the knee study (BOKS) 참여자를 4년간추적했을때, 비타민 D 수준과 OA는상관관계가없었다. BOKS 코호트의참여자들은 79% 가 OA를갖고있었다. 하지만전향적코호트연구는추적탈락 (loss to follow-up) 으로인해바이어스가생길수있고, 비타민 D 이외의무릎 OA에영향을미치는다른요인들을직접통제할수없고통계적으로보정해야하므로인과관계를확인할수없는관찰연구로서의한계가있다. 상반된결과와관찰연구의한계를극복하기위하여혈중비타민 D 수준이높은삼분위수그룹은그범위가 ng/ml로높고광범위하기때문에추가적인연구와인과관계를확인할수있는 RCT 연구가필요하다. 관절간격협착을중심으로무릎 OA의진전에대한비타민 D 보충효과를연구한 2개의 RCT 연구들에서는비타민 D를보충한그룹과위약그룹사이에유의적인차이가없는것으로일치하는결과가나타났다. 45세이상의무릎 OA 증상이있는환자 146명을대상으로 2년 동안 2,000 IU/d의비타민 D를보충했을때평균비타민 D 수치는 22 ng/ml에서 38.5 ng/ml로증가하였다 (McAlindon et al., 2013). 그러나관절간격협착변화에서는대조군과차이가없었다. 표본의크기가작기때문에충분한표본크기를확보한연구가필요하다. 더많은대상자가참여한 Arden과동료들의연구에서무릎 OA가있는 50세이상의성인 474명을대상으로 3년동안 800 IU/d의비타민 D 보충제를제공하였다 (baseline 25-OHD: 20.7 ng/ml)(arden et al., 2016). 중재시작 1년후평균혈중비타민 D는중재그룹에서는 30.4 ng/ml으로증가하였으나, 마찬가지로 3 년간의관절간격협착변화에서는그룹간의유의적인차이가없었다 (Arden et al., 2016). 중재기간이 3년으로더길고표본의크기가더컸지만이연구는앞선연구에비해 800 IU의비타민 D가진전에영향을주기에충분하지않을수있다. 이연구에서위약그룹의 baseline 평균혈중비타민 D 수치가 20 ng/ml로높은수준이었기때문에비타민 D 보충제의효과를비교할때그차이를측정하기에한계가있었을지도모르기때문에 20 ng/ml보다더낮은수준을갖는사람들을대상으로한추가적인연구가필요하다. 2) 연골손실낮은혈중비타민 D 수준또는비타민 D 섭취량은연골손실량과양의상관관계가있을수있다. 연골손실량은 baseline과중재마지막달에 MRI를이용하여연골량을측정하여구하였다. Felson과동료들이수행한종단연구에서는증상이있는 OA 환자 277명을 baseline 혈중비타민 D 농도에따라 20 ng/ml 이상과미만으로나누고, 두그룹의연골손실을평가, 비교하기위해 baseline, 15개월, 30개월에증상이있는 OA 무릎을 MRI로촬영하고 Whole-Organ Magnetic Resonance Imaging Score (WORMS) 를변형하여사용하였다 (Felson et al., 2007). 그결과, 두그룹간연골손실 OR값에유의적인차이가없었다. 즉, 혈중비타민 D 수준은연골손실과관련성이없었다. 무릎 OA 환자에게 2년간하루 2,000 IU의비타민 D를보충한그룹과위약을준중재연구에서도마찬가지로연골량의변화는그룹간차이가없었다. 낮은비타민 D 수준 (5~

6 ng/ml) 을보이며증상이있는 50~79세의 OA 환자를대상으로 2년간매달 50,000 IU (1.25 mg) 의비타민 D를주었을때에도 baseline과 24개월의연골량및 2년간의연골량의변화는그룹간차이가없었다 (Jin et al., 2016). 애초에연구대상자를비타민 D가부족한, 즉혈중비타민 D 수준이 24 ng/ml 미만인사람으로하였는데, 3개월후실험군의 79% 가, 대조군의 43% 가 24 ng/ml 를초과하였다. 결국대부분의중재기간동안실험군과대조군모두비타민 D가부족하지않은상태였으므로실험과정의문제로비타민 D 보충에따른효과가있었다고보기어렵다. 따라서 2년의연구기간에전반적인혈중비타민 D의수준이어땠는지를기준으로연구참여자를분류하여사후분석을시행함으로써혈중비타민 D 수준과연골손실량의상관성에보다초점을맞추어결과를얻고자하였다. 사후분석에따르면 2년간지속적으로충분한비타민 D 농도 (>20 ng/ml) 를가진참가자들이지속적으로불충분한비타민 D 농도 (<20 ng/ml) 를가진참가자들에비해총연골손실량이적었다 (Zheng et al., 2017). 따라서적어도비타민 D를지속적으로충분하게유지하는것이 OA 환자의연골손실을줄이는데도움을줄수있다. 3) 연골두께비타민 D 보충제가 OA 환자의무릎증상과구조적변화에미치는영향을알아보기위해 45세이상의 OA 환자 146명을대상으로 2년간하루 2,000~4,000 IU의비타민 D를준결과 baseline 평균혈중 25-OHD 수치는 22.7 ng/ml에서 38.5 ng/ml으로증가하였다 (McAlindon et al., 2013). MRI를이용하여연골의두께를측정한결과, 경골과대퇴부의연골두께의변화에있어실험군과대조군간차이가없었다. 4) 연골결손비타민 D 농도는연골결손과는상관관계가없는것으로보인다. 연골결손은 MRI 촬영후 T2-강조영상에서 0에서 4등급까지측정한다. 0은연골연화를, 4는연골의결손을의미한다. 혈중비타민 D 농도가 12.5에서 24 ng/ml 사이인증상이있는 OA 환자에게 2년간매달 50,000 IU (1.25 mg) 의비타민 D를제공했을때연골결손정도는안쪽과옆쪽의경골과대퇴부를 T2강조영 상 (T-2 weighted images) 을통해 0에서 4등급까지등급을매겼다 (Jin et al., 2016). 그결과 baseline과 24 개월에측정한연골결손점수의변화는대조군과차이가없었다. 이연구에서는대조군의비타민 D 농도도증가하였기때문에, Zheng과그의동료들은이연구의사후분석으로무릎에 OA가있는사람을대상으로 3개월과 2년후비타민 D 수준에따라대상자를분류하였다. 두시점모두 20 ng/ml이상일경우, 둘중한시점에 20 ng/ml이상인경우, 그리고두시점모두에서 20 ng/ml 미만일경우로분류하여경골대퇴골연골결손의변화를측정한결과, 그룹들간차이가없었다 (Zheng et al., 2017). 따라서 OA의특징인연골결손을방지하기위해비타민 D 추가섭취는효과가없을것이다. 5) 골수의병변여러연구들에서비타민 D 섭취수준과골수병변간의상관성이일관성있게나타났다. 146명의 OA 환자들을무작위로실험군과대조군으로나누어실험군에는하루 2,000 IU의비타민 D를, 대조군에는동량의위약을주었을때, 골수병변의크기의변화에있어서두그룹간에유의적인차이가없었다 (McAlindon et al., 2013). Jin과동료들은혈중비타민 D 농도가낮은 OA 환자에서비타민 D 보충제와위약이무릎연골에미치는영향을비교한결과두그룹간에차이가없었다 (Jin et al., 2016). 이연구의사후분석연구에서는 baseline 에서혈중비타민 D가불충분하고무릎에 OA가있는사람이 2년에걸쳐혈중비타민 D 수준을충분하게유지했을때, 그렇지않은사람과차이가없었다. 따라서비타민 D 수준은골수병변과는상관관계가없는것으로보인다. 6) 윤활막염삼출혈중비타민 D 수준이낮은 OA 환자들에게비타민 D 보충은윤활막염삼출에있어긍정적인영향을줄수있다. 윤활막염삼출은슬개골상뒤쪽윤활막의윤활액이증가하고유출되어붓는것으로, OA 전조증상이며무릎통증, 신체기능과같은임상적인증상과도관련성이있다. Baseline 혈중비타민 D 수준이평균약 16 ng/ml였던 OA 환자들에게 2년간매달 50,000 IU 를주었을때, 3개월후혈중비타민 D 수준이약

7 ng/ml 증가하였고윤활막염삼출액의진전을늦추었다 (Felson et al., 2007). 비슷하게 baseline에서비타민 D가불충분하고무릎에 OA가있는사람에게 2년에걸쳐혈중비타민 D 수준을충분하게유지했을때, 지속적으로비타민 D가불충분한사람들에비해윤활막염삼출액양이더적게증가하였다 (Zheng et al., 2017). 반면 50~79세의혈중비타민 D 수준이낮은 (5~24 ng/ml) OA 환자들을무작위로실험군과대조군으로나누어실험군에 24개월에걸쳐매달비타민 D를 50,000 IU 제공한결과, 윤활막삼출액의양은실험군에서는비슷한상태를유지하였지만위약군에서는평균 8 ml에서 10 ml로증가하였다 (Wang et al., 2017). 무릎윤활막삼출액의 2년간의변화는절대적인양 (ml) 과상대적인비율 (%) 모두실험군에서적게나타났다. 임상적으로유의한최소한의차이 (MCID) 를적용해 2년간윤활막삼출액변화의개선율을알아본결과, 실험군에서개선율이높게나타났다. 최소한의유의미한차이 (Least Significant Change, LSC) 에따라윤활막삼출액양의변화를증가, 안정적임, 감소로분류했을때에는윤활막염삼출액양이증가한비율은대조군에비해실험군에서더낮았고, 감소한비율은그룹간에차이가없었다. 따라서비타민 D 수준을충분하게유지하는것과비타민 D 보충이윤활막염삼출액의진전을늦추거나양을감소시켜, 염증성 OA 표현형을갖는환자들에게잠재적으로혜택을줄수있다. Ⅲ. 고찰 무릎 OA의발병에있어서는비타민 D 수준은긍정적인영향을미치지않으며, 무릎 OA의진전에있어서는충분한비타민 D 수준이 OA의구조적인변화들인연골두께, 연골결손과골수의병변에긍정적인영향을미치지않지만중요한임상적인증후인통증과구조적변화인관절간격협착, 연골손실, 윤활막염삼출등에는영향이없거나긍정적인영향을미친다는상반된결과들이있다. 대부분의연구는비타민 D 수준이미국의학연구소및한국인권장섭취기준에서목표로하는 20 ng/ml 이상이었다. 따라서현재뼈건강을근거로비 타민 D 권장량은 OA에적어도해로운영향을미치지않을것이다. 앞으로비타민 D와 OA의관계를규명하기위해서는더많은실험들이시행되어야할것으로사료된다. 예를들어나이및인종에따른비타민 D와 OA의관계는아직명확하지않다. Behzard와동료들의환자대조군연구에따르면연령대에따라서비타민 D 수치와 OA의연관성이달랐다 (Heidari et al., 2011). 관찰연구는인과관계를확인할수없기때문에연령에따라비타민 D 수준과 OA의인과관계를확인할수있는 RCT 연구가필요하다. 비타민 D 수준이낮은사람에게비타민 D 보충이긍정적인영향을미칠수있을지도모르므로비타민 D 수준이낮은사람을대상으로한용량반응관계를확인할수있는 RCT 연구가필요하다. 또한살펴본연구들중인도에서시행된한연구 (Sanghi et al., 2013) 를제외하고나머지연구들의참여자들은대부분백인이었다. 따라서연구들의결과를일반화하거나인종간차이점들을알기에는한계가있다. 특히혈중비타민 D 수치가비교적낮은아시아인을대상으로수행된연구가많지않기에앞으로아시아인을대상으로한비타민 D와무릎 OA 관련연구가진행되어관련성또는인과관계가밝혀진다면우리나라무릎 OA 환자의삶의질개선에도움을줄수있을것이다. Ⅳ. 요약및결론 현재비타민 D 권장섭취기준은뼈건강을위해적절한혈중비타민 D 수준을이루는섭취량이며이섭취량이관절의구조적퇴행적변화가진행되며통증을동반하는만성질환인 OA에도적절한지확인하고자하였다. 무릎 OA의발병에있어서비타민 D는긍정적인영향을미치지않았으며, 무릎 OA의진전에있어서충분한비타민 D 수준은임상적인증후인통증과구조적인변화인관절간격협착, 연골손실, 윤활막염삼출, 등에엇갈리지만긍정적인영향을나타냈고, 연골두께, 연골결손, 골수병변에긍정적인영향을미치지않았다. 연구들의비타민 D 수준이낮은사람을대상으로한추가적인연구와용량반응관계를확인할수있는추가적인 RCT 연

8 구가필요하다. 결과적으로현재까지연구결과들로비추어보았을때현재권장되고있는비타민 D 섭취량은무릎 OA의발병과진전의진행에해롭지않다. 참고문헌 김영희 권명진 (2017). 골관절염여성환자의우울에영향을미치는요인. Journal of Korean Academy of Fundamentals of Nursing, 24, 송혜영 박민희 (2017). 도시와농촌의골관절염환자의건강관련삶의질에영향을미치는융합적요인비교. 한국융합학회논문지, 8, 윤종현 (2012). 골관절염의최신지견. 대한내과학회지, 82, 한국영양학회 (2016) 한국인영양소섭취기준.( 한국영양학회 ). Arden, N.K., Cro, S., Sheard, S., Dore, C.J., Bara, A., Tebbs, S.A., Hunter, D.J., James, S., Cooper, C., O'Neill, T.W., et al.(2016). The effect of vitamin D supplementation on knee osteoarthritis, the VIDEO study: a randomised controlled trial. Osteoarthritis Cartilage, 24, Barbara E. Gould, Ruthanna M. Dyer.(2013). Pathophysiology for the health professions.( 계축문화사 ). Bellamy N. WOMAC Osteoarthritis Index. Accessed October, 27, 2017 Felson, D.T., Niu, J., Clancy, M., Aliabadi, P., Sack, B., Guermazi, A., Hunter, D.J., Amin, S., Rogers, G., and Booth, S.L.(2007). Low levels of vitamin D and worsening of knee osteoarthritis: results of two longitudinal studies. Arthritis Rheum 56, Hawker, G.A., Mian, S., Kendzerska, T., and French, M.(2011). Measures of adult pain: Visual analog scale for pain (vas pain), numeric rating scale for pain (nrs pain), mcgill pain questionnaire (mpq), short form mcgill pain questionnaire (sf mpq), chronic pain grade scale (cpgs), short form 36 bodily pain scale (sf 36 bps), and measure of intermittent and constant osteoarthritis pain (icoap). Arthritis care & research 63. Heidari, B., Heidari, P., and Hajian-Tilaki, K.(2011). Association between serum vitamin D deficiency and knee osteoarthritis. Int Orthop, 35, IOM (Institute of Medicine) Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. Washington, DC: The National Academies Press. Jin, X., Jones, G., Cicuttini, F., Wluka, A., Zhu, Z., Han, W., Antony, B., Wang, X., Winzenberg, T., Blizzard, L., et al.(2016). Effect of Vitamin D Supplementation on Tibial Cartilage Volume and Knee Pain Among Patients With Symptomatic Knee Osteoarthritis: A Randomized Clinical Trial. JAMA, 315, McAlindon, T.E., Felson, D.T., Zhang, Y., Hannan, M.T., Aliabadi, P., Weissman, B., Rush, D., Wilson, P.W., and Jacques, P.(1996). Relation of dietary intake and serum levels of vitamin D to progression of osteoarthritis of the knee among participants in the Framingham Study. Annals of internal medicine, 125, McAlindon, T., LaValley, M., Schneider, E., Nuite, M., Lee, J.Y., Price, L.L., Lo, G., and Dawson- Hughes, B.(2013). Effect of vitamin D supplementation on progression of knee pain and cartilage volume loss in patients with symptomatic osteoarthritis: a randomized controlled trial. Jama, 309, McConnell, S., Kolopack, P., and Davis, A.M.(2001). The Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC): a review of its utility and measurement properties

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