KOREAN DIABETES J 32:30~37, 2008 ORIGINAL ARTICLES 65 세이상노인에서아포지단백 E 다형성과제 2 형당뇨병의연관성 서울대학교의과대학내과학교실, 정신과학교실 1, 진단검사과학교실 2, 분당서울대학교병원의학연구소 3 이유진 장학철 김은혜 3 김혜진 3 이석범 1 최성희 임수 박경운 2 박영주 김기웅 1 Association between Apolipoprotein E Polymorphism and Type 2 Diabetes in Subjects Aged 65 or Over You Jin Lee, Hak Chul Jang, Eun Hye Kim 3, Hye Jin Kim 3, Seok Bum Lee 1, Sung Hee Choi, Soo Lim, Kyoung Un Park 2, Young Joo Park, Ki Woong Kim 1 Department of Internal Medicine, Department of Neuropsychiatry 1, Department of Laboratory Medicine 2, Seoul National University of College of Medicine; and Medical Science Research Institute 3, Seoul National University Bundang Hospital Abstract Background: Increased prevalence of diabetes in recent years is linked with increased cardiovascular morbidity and mortality. Apolipoprotein E (apo E) polymorphism is well known to be related to hyperlipidemia and coronary heart disease, but only a few studies investigated the association between apo E polymorphism and diabetes or insulin resistance. In Korea, two studies with relatively small subjects reported controversial results. Therefore, we investigated the association between apo E polymorphism and diabetes in elderly community population. Methods: 982 elderly people aged 65 or over in Seongnam city were enrolled. We measured anthropometric variables and blood pressure and performed biochemical tests including fasting glucose, fasting insulin, HbA1c, and lipid profiles. Apo E polymorphism was determined by PCR-RFLP method. Results: Frequencies of apo E isoforms and alleles were similar to those of other reports. Subjects with e4 allele had significantly higher total and LDL-cholesterol levels. However, there were no differences in cholesterol levels between normal subjects and diabetes. Diabetes was not related to apo E polymorphism. Conclusion: In Korean aged 65 or over, subjects with diabetes didn't have increased total or LDL-cholesterol, triglyceride, and decreased HDL-cholesterol levels. Diabetes and apo E polymorphism were not related. (KOREAN DIABETES J 32:30~37, 2008) Key Words: Apolipoprotein E, Diabetes, Elderly, Polymorphism 서론최근전세계적으로당뇨병의유병률이급증하고있다. 우리나라에서도당뇨병유병률은매우빠르게증가하고있으며, 당뇨병과관련된이환율및사망률도빠르게증가하고있다. 당뇨병성망막병증, 신경병증, 신증등미세혈관합병증도중요한만성합병증이지만, 최근당뇨병에서의주된 사망원인은동맥경화에기인한심혈관계질환 (cardiovascular disease) 이며 1), 당뇨병환자에서심혈관계질환의주요위험인자로는고혈압, 흡연, 고지혈증, 당화혈색소농도등으로보고된바있다 2). 아포지단백 E (apolipoprotein E, 이하아포 E) 는단량체의당단백으로 299개의아미노산으로구성되어있으며 3), VLDL 콜레스테롤, HDL 콜레스테롤, chylomicron remnants 등의동맥경화성지단백 (atherogenic lipoprotein) 을구성하 접수일자 : 2007 년 11 월 29 일, 통과일자 : 2008 년 1 월 8 일, 책임저자 : 장학철, 서울대학교의과대학내과학교실 * 본연구는과학기술부지원한국과학재단 (M10642140004-06N4214-00410) 과성남시노인건강증진연구비 (Grant for Developing Seongnam Health Promotion Program for the Elderly, grant No. 800-20050211) 의지원으로수행되었음. 30
이유진외 9 인 : 65 세이상노인에서아포지단백 E 다형성과제 2 형당뇨병의연관성 는아포단백으로동맥경화성지단백의이동과대사에관여하는중요한단백질로알려져있다 4,5). 아포 E는지단백의구성성분인동시에지단백의대사에도관여한다. 여러세포표면에아포 E 수용체가존재함이증명되었고, 아포 E는아포 E 수용체나 LDL 수용체와결합하여수용체매개세포내이입 (receptor-mediated endocytosis) 을통해서아포 E를구성성분으로하는지단백이아포 E 수용체가존재하는조직으로섭취되도록하는기능을한다 6). 사람의아포 E 유전자는 4개의 exon을포함하여 3.7 kilobase (kb) 의길이로 19번염색체에위치한다 7). 아포 E 의생산과연관된유전자위치 (gene locus) 의구조에다형성 (polymorphism) 을보이는것이밝혀져있고, 세개의흔한대립유전자 (allele) e2, e3, e4로구성되어있으며, 이들각각에의해생성된단백을아포 E2, 아포 E3, 아포 E4 라고부른다. 이대립유전자들은 6종류의표현형 ( 혹은아형 ), 즉 e2/e2, e2/e3, e2/e4, e3/e3, e3/e4, e4/e4의표현형을결정한다 4,5). 이중아포 E3가정상적인단백이며, 현재까지보고된바로는 e3/e3가가장흔한형태이다. 아포 E 다형성은지질대사에중대한영향을미치는것으로알려져있는데이는대립유전자 e2와 e4의수용체에대한친화성 (affinity) 이 e3에비하여감소또는증가되어있기때문이다 5). 이러한아포 E의다형성은혈중지질농도조절에영향을미쳐동맥경화증발병과도연관성이있을것으로생각되어왔다 8). 대립유전자 e4는여러질병과의연관성이알려져있으며, 주로혈중총콜레스테롤및 LDL 콜레스테롤농도의증가와연관이있음이보고되었다 4,5,9). e2는혈중중성지방의증가와관련이있다고알려져있다. 이외에심근경색등관상동맥질환 10-12), 허혈성뇌졸중 (ischemic stroke) 4), 알츠하이머병 13) 등의환자에서 e4 대립유전자의빈도가높음이알려져있다. 당뇨병환자에있어서아포 E 다형성은동맥경화증에대한감수성의증가를설명할수있을것으로기대된다. 현재까지당뇨병환자들을대상으로한보고에서는아포 E 다형성과당뇨병사이에관련이없다는보고가많다 14-16). 하지만, Eto 등 17) 과강등 18) 이일본과한국인을대상으로시행한연구에서는제2형당뇨병환자에서고지혈증을보이는경우에 e2/e3, e3/e4 표현형의빈도, e4 대립유전자의빈도가유의하게높다고보고하였다. 노인에서는연령이증가함에따라당뇨병, 고혈압, 고지혈증의유병률이높고, 이는노인의심혈관계질환의증가로이어진다. 본연구에서는지역사회한국노인을대상으로아포 E 다형성을분석하여, 정상인과당뇨병환자들의아포 E 대립유전자의빈도를비교하고, 아포E 아형과당뇨병사이의연관성을살펴보고자하였다. 대상및방법 1. 연구대상 Korean Longitudinal Study on Health and Aging (KLoSHA) 연구 19) 에참여한 65세이상의노인을대상으로하였다. KLoSHA는 2005년 9월에서 2006년 9월까지성남시에거주하는 65세이상노인인구중성별에따른인구비례를고려하여무작위로 982명을선정하였다. 이들중당뇨병의기왕력이없는 828명을대상으로 75 g 경구당부하검사를시행하여정상인 228명과새로당뇨병으로진단된 165명과당뇨병의기왕력이있는 154명을추출하였고이들을대상으로연구를시행하였다. 2. 연구방법 1) 신체계측신장과체중은신발을벗고, 가벼운옷만을입은채로표준화된방법으로측정하였다. 혈압은수은혈압계를이용하여앉은자세에서 10분간안정후측정하였으며, 2회측정하여평균하였다. 허리둘레는갈비뼈아래경계와엉덩뼈능선 (iliac crest) 사이의가장오목한부분을측정하였다. 2) 생화학적검사표준화된방법으로 75 g 경구당부하검사를시행하여미국당뇨병학회의진단기준에따라 20) 정상내당능군, 공복혈당장애군, 내당능장애군, 그리고당뇨병군으로분류하였다. 포도당농도는 YSI 2300 STAT glucose analyzer (Yellow Spring Instrument Co., Yellow Springs) 를이용하여포도당산화효소법으로측정하였고, 당화혈색소는친화크로마토그래피방법으로 Bio-Rad Variant II system (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA) 를이용하여측정하였다. 인슐린농도는상품화된키트 (Linco Research, St. Louis) 를사용하여방사면역측정법으로측정하였다. 인슐린저항성의지표는 HOMA법으로 HOMA-IR (homeostasis model assessment -insulin resistance) 을계산하였다 21). HOMA-IR은다음공식으로계산하였다 : 공복혈당 (mmol/l) 공복인슐린 (mu/l)/22.5. 총콜레스테롤, 중성지방, HDL 콜레스테롤은자동분석기 (Hitachi 747, Hitachi, Ltd., Tokyo, Japan) 를이용하여측정하였고, LDL 콜레스테롤농도는다음의공식을이용하여계산하였다 : [ 총콜레스테롤 - HDL 콜레스테롤 - 중성지방 / 5] 22). 3) 아포 E 유전자분석 DNA 추출은 Easy DNA kit (Invitrogen Inc, San Diego) 를사용하였으며말초혈액에서 DNA를추출한후중합효소연쇄반응 (PCR, polymerase chain reaction) 을시행하였다. Primer 는 forward 5'-TCCAAGGAGCTGCAGGCGGCGCA-3' 이었 31
KOREAN DIABETES J 32:30~37, 2008 고, reverse는 5'-GCCCCGGCCTGGTACACTGCCG-3' 이었고, PCR premix (AccuPower, Bioneer, Seoul, Korea) 를사용하였다. Thermal cycler (Perkin Elmer) 에넣어 94 에서 10분간초기변성 (denaturation) 하고 95 에서 30초간, 60 에서 20초간, 72 에서 20초간 30회증폭 (amplification) 반응후 72 에서 10분간연장반응 (extension) 시킨후 PCR 을종료하였다. 생성물은 2% agarose gel에전기영동하여 ethidium bromide로염색한후증폭산물의띠를 218 base pair ( 염기쌍, bp) 에서확인하였다. 이후 PCR 산물을 30 ul 증류수에녹여보관하였다. 30 ul PCR 산물중 10 ul를취해제한효소인 HhaI (New England Biolabs Inc) 10 U, 10 BSA 1.5 ul, 제한효소제조사에서제공하는 10 NEB4 buffer 1.5 ul, 증류수 1.5 ul와혼합하여총 15 ul의반응액을만든후 37 에서밤새반응시켰다. 제한효소로잘려진산물을 ethidium bromide로염색하여 20% polyacrylamide gel에서 3시간동안전기영동한후, 자외선상에서육안으로크기를확인하였다. DNA 단편의크기는 e2는 91 bp와 81 bp, e3는 91 bp와 48 bp, e4는 72 bp와 48 bp로구별하였다. 결과본연구의대상은정상내당능군 228명과당뇨병군 319명으로총 547명이었다. 전체대상노인중아포 E 표현형의빈도는 e3/e3 표현형이 388명 (70.9%) 으로가장많았으며, e2/e2는 1명 (0.2%), e2/e3는 66명 (12.1%), e3/e4는 85명 (15.5%), e4/e4 표현형은 1명 (0.2%) 이었다. 또대립유전자에따라분류하였을때 e2, e3, e4를갖는경우가각각 74 (6.8%), 927 (84.7%), 93 (8.5%) 로이역시 e3의빈도가가장높고 e2의빈도가가장낮았다. 정상내당능군과당뇨병군으로나누어빈도를살펴보았을때에도두군간에분포의유의한차이는없었다 (Table 1). 아포 E 아형중 e2/e2, e2/e4, e4/e4군은대상수가너무적어서제외하고나머지세군 e2/e3, e3/e3, e3/e4군에대하여특성을비교하였을때에성별, 혈압, 그리고공복혈당, Table 1. Apo E isoform frequency and allele frequency in normal subjects and diabetic subjects Normal (n = 228) Diabetes (n = 319) Total (n = 547) Isoform frequency n (%) n (%) n (%) e2/e2 1 (0.4) 0 (0.0) 1 (0.2) e2/e3 25 (11.0) 41 (12.9) 66 (12.1) e2/e4 1 (0.4) 5 (1.6) 6 (1.1) e3/e3 160 (70.2) 228 (71.5) 388 (70.9) e3/e4 41 (18.0) 44 (13.8) 85 (15.5) e4/e4 0 (0.0) 1 (0.3) 1 (0.2) Allele frequency e2 28 (6.1) 46 (7.2) 74 (6.8) e3 386 (84.6) 541 (84.8) 927 (84.7) e4 42 (9.2) 51 (8.0) 99 (8.5) Table 2. Clinical and metabolic characteristics of subjects according to apo E isoforms e2/e3 e3/e3 e3/e4 (n = 66) (n = 388) (n = 85) P-value Age (years) 78.7 ± 9.3 77.4 ± 9.2 75.7 ± 8.3 * 0.027 Sex (Male:Female) 31 : 35 168 : 220 45 : 40 0.260 Systolic blood pressure (mmhg) 135.5 ± 21.0 132.9 ± 20.5 130.9 ± 21.1 0.394 Diastolic blood pressure (mmhg) 82.2 ± 10.9 82.0 ± 11.8 81.4 ± 12.8 0.908 Waist circumference (cm) 87.9 ± 8.0 87.8 ± 8.8 84.7 ± 9.6 * 0.025 Fasting plsma glucose (mg/dl) 111.5 ± 33.9 114.9 ± 34.1 107.8 ± 30.5 0.120 HbA1c (%) 6.08 ± 1.00 6.28 ± 1.06 6.11 ± 0.80 0.185 Fasting insulin (mu/l) 6.20 ± 7.30 5.00 ± 3.92 4.92 ± 4.24 0.149 HOMA-IR 1.63 ± 1.58 1.48 ± 1.43 1.30 ± 1.03 0.243 Total cholesterol (mg/dl) 188.9 ± 38.4 * 201.2 ± 37.7 207.5 ± 40.4 * 0.012 Triglyceride (mg/dl) 142.3 ± 83.9 132.5 ± 73.8 133.3 ± 95.9 0.629 HDL-cholesterol (mg/dl) 61.1 ± 14.3 59.1 ± 15.1 56.7 ± 16.1 0.212 LDL-cholesterol (mg/dl) 99.4 ± 34.0 * 115.6 ± 32.1 124.2 ± 35.2 * 0.000 Values are the mean ± SD. * P < 0.05 versus e3/e3 isoform. HDL-cholesterol, high density lipoprotein-cholesterol; LDL-cholesterol, low density lipoprotein cholesterol. 32
이유진외 9 인 : 65 세이상노인에서아포지단백 E 다형성과제 2 형당뇨병의연관성 당화혈색소, 인슐린등의농도와 HOMA-IR 등은세군간에차이가없었으나, 총콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤농도는유의하게 e3/e4군에서높았으며, e2/e3군에서낮았다 (Table 2). e3/e4군에서평균연령은유의하게낮았으며, 허리둘레도더적었다. 대립유전자보유에따른 e2, e3, e4 세군간을비교하였을때에도동일한결과를얻을수있었다 (data not shown). 정상내당능군 228명과당뇨병군 319명의임상적특성및대사적특성을비교하였을때, 당뇨병군에서평균연령이유의하게낮았으며, 남성의비율과수축기혈압이유의하게높았고, 허리둘레가유의하게컸다. 공복혈당과당화혈색소, 인슐린, HOMA-IR은당뇨병군에서유의하게높았다. 하지만총콜레스테롤과, 중성지방, HDL, LDL 콜레스테롤농도는두군간에유의한차이를보이지않았다 (Table 3). 당뇨병군에서의아포 E 아형에따른특성을비교해본결과, 전체연구대상과비슷한특성을보였으나당뇨병군에서는 e3/e4군에서여자의비율이유의하게적었으며, 총콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤농도는 e2/e3군에서유의하게낮은반면 e3/e3군과 e3/e4군사이에는유의한차이가없었다 (Table 4). 정상내당능군에서아포 E 아형에따른차이를보았을때에는평균연령과허리둘레의차이는전체군의결과와, 총콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤농도의차이는당뇨병군에서의결과와동일하였다 (data not shown). 이에대하여 e3 대립유전자와 e3/e3 아형을교차비 (odds ratio) 를 1로가정하고연령과성별을보정후에로지스틱회귀분석을시행한결과 e4군의교차비는 0.774로당뇨병환자가 e4를가질확률이낮은것으로보이나통계적인유의성은없었다 (P = 0.250). 아형에대해서교차비를구해보 Table 3. Comparison of clinical and metabolic charateristics between subjects with normal glucose tolerance and with diabetes Normal Diabetes (n = 228) (n = 319) P-value Age (years) 78.8 ± 9.6 76.0 ± 8.6 0.001 Sex (Male:Female) 89 : 139 158 : 161 0.019 Systolic blood pressure (mmhg) 130.0 ± 20.7 135.1 ± 20.3 0.004 Diastolic blood pressure (mmhg) 81.0 ± 12.5 82.7 ± 11.3 0.083 Waist circumference (cm) 84.2 ± 8.8 89.7 ± 8.3 0.000 Fasting plsma glucose (mg/dl) 92.9 ± 12.8 128.6 ± 36.1 0.000 HbA1c (%) 5.61 ± 0.39 6.69 ± 1.09 0.000 Fasting insulin (mu/l) 4.03 ± 3.98 5.98 ± 4.77 0.000 HOMA-IR 0.90 ± 0.81 1.90 ± 1.58 0.000 Total cholesterol (mg/dl) 200.9 ± 38.8 200.3 ± 38.0 0.857 Triglyceride (mg/dl) 127.2 ± 72.3 139.9 ± 83.8 0.080 HDL-cholesterol (mg/dl) 59.5 ± 15.7 58.5 ± 14.8 0.431 LDL-cholesterol (mg/dl) 115.8 ± 33.1 113.8 ± 33.5 0.500 HDL-cholesterol, high density lipoprotein-cholesterol; LDL-cholesterol, low density lipoprotein cholesterol. Table 4. Clinical and metabolic characteristics of subjects according to apo E isoforms in diabetes group e2/e3 e3/e3 e3/e4 (n = 25) (n = 160) (n = 41) P-value Age (years) 78.6 ± 8.8 76.3 ± 8.7 72.4 ± 6.3 * 0.003 Sex (Male:Female) 20 : 21 105 : 123 30 : 14 * 0.025 Systolic blood pressure (mmhg) 137.1 ± 21.4 134.6 ± 21.2 135.9 ± 15.5 0.751 Diastolic blood pressure (mmhg) 82.1 ± 10.4 82.5 ± 11.7 84.0 ± 10.5 0.703 Waist circumference (cm) 90.8 ± 7.3 89.5 ± 8.6 89.5 ± 7.7 0.718 Fasting plsma glucose (mg/dl) 123.5 ± 37.5 130.2 ± 35.8 122.1 ± 35.6 0.145 HbA1c (%) 6.42 ± 1.12 * 6.76 ± 1.12 6.52 ± 0.90 0.084 Fasting insulin (mu/l) 6.27 ± 3.62 5.84 ± 4.78 6.13 ± 5.51 0.542 HOMA-IR 1.84 ± 1.05 1.92 ± 1.71 1.77 ± 1.24 0.958 Total cholesterol (mg/dl) 186.4 ± 37.0 * 202.2 ± 37.1 205.3 ± 43.1 0.036 Triglyceride (mg/dl) 147.1 ± 86.6 134.8 ± 72.0 153.0 ± 123.4 0.450 HDL-cholesterol (mg/dl) 58.1 ± 11.7 59.3 ± 14.9 55.8 ± 17.1 0.359 LDL-cholesterol (mg/dl) 98.9 ± 33.4 * 116.0 ± 31.9 119.0 ± 39.6 0.007 Values are the mean ± SD. * P < 0.05 versus e3/e3 isoform. HDL-cholesterol, high density lipoprotein-cholesterol; LDL-cholesterol, low density lipoprotein cholesterol. 33
KOREAN DIABETES J 32:30~37, 2008 Table 5. Logistical regression analysis examining the association between apo E isoforms, alleles and the presence of diabetes in aged people Odds ratio (95% CI) P-value Odds ratio (95% CI) in Male Odds ratio (95% CI) in Female Alleles e2 1.222 (0.745-2.006) 0.427 1.198 (0.564-2.545) 1.225 (0.633-2.368) e3 1.000 1.000 1.000 e4 0.774 (0.500-1.198) 0.250 1.288 (0.678-2.448) 0.449 (0.235-0.855) Isoforms e2/e2-0.995 - - e2/e3 1.187 (0.689-2.044) 0.537 1.102 (0.494-2.458) 1.233 (0.587-2.593) e2/e4 3.069 (0.351-26.823) 0.311-1.873 (0.186-18.835) e3/e3 1.000 1.000 1.000 e3/e4 0.652 (0.402-1.059) 0.084 1.148 (0.570-2.311) 0.354 (0.171-0.731) e4/e4-0.995 - - CI, Confidence Interval. e3 allele and e3/e3 isoform were used as control, respectively. Data were adjusted for age and sex. 았을때에도마찬가지로당뇨병군과정상군사이에아형의통계적인차이는없었다. 하지만성별에따라분류후연령을보정후에로지스틱회귀분석을시행한결과여성에서는 e4군의교차비 0.449 (P = 0.015), e3/e4군의교차비 0.354 (P = 0.005) 로유의하게당뇨병여성에서 e4가감소하는것을확인할수있었다 (Table 5). 고찰본연구에서는 65세이상의지역사회노인에서정상내당능노인들과당뇨병노인들사이에아포 E 아형이나대립유전자의빈도에차이가없음을발견하였다. 아포 E 아형이나대립유전자의전체군에서의빈도는 e3/e3 아형이 388명 (70.9%), e3를갖는경우가 84.7% 로가장많아이전의보고들과유사하였으며, e2 대립유전자의빈도가가장낮은것도동일한소견이었다 9,18,23,24). Morbois- Trabut 등은 Caucasian을대상으로한연구에서당뇨병환자 210명에서아포 E 아형의빈도를살펴보았으며, e2/e3, e3/e3, e3/e4 표현형의빈도는각각 14.8%, 68.1%, 15.7% 라고보고하였다 9). 현재까지가장많은대상수를조사한 Meigs 등의연구는지역사회거주자 1,916명을대상으로아포 E 다형성의빈도를조사하여 e2/e3, e3/e3, e/e4 아형의빈도가각각 12.9% 64.4%, 18.1% 로, 대립유전자 e2, e3, e4의빈도가각각 7.8%, 79.9%, 12.4% 로 e3/e4와 e3가가장빈도가많고 e2가가장적음을보고하였다 23). 강등이보고한한국인에서의분포역시동일하였다 18). 아포 E 다형성에대해정상군과당뇨병군을비교한연구에서는브라질에서 Errera 등이 107명의정상인과 141명의당뇨병환자를비교하여 e2 대립유전자를갖는경우당뇨병의위험에대한교차비가 2.67 (P = 0.04) 임을보고하였다 25). 하지만이연구외에는대부분의보고들이당뇨병환자에서아포 E 다형성이정상인과다르지않음을보고하고있다 14-16). 칠레의당뇨병환자들을대상으로한연구에서는당뇨병환자 193명에서의아포 E 아형의빈도는 e2/e3, e3/e3, e3/e4가각각 6.2%, 68.9%, 22.1% 였다. e3/e4 아형의빈도가더높아보이기는하지만, 정상인 139명의빈도는각각 7.2%, 62.6%, 28.0% 로유의한차이는보이지않았다 14). 터키인들을대상으로시행한 Duman 등과 Camsari 등의연구에서도당뇨병환자와정상인들사이의아포 E 다형성의빈도차이는없는것으로보고되었다 15,16). 국내에서는강등이당뇨병환자 79명과정상인 49명을비교하였을때당뇨병환자에서 e3/e4 표현형의빈도가 20.2% ( 정상군 4.1%) 로유의하게높다고보고하였으나대상수가적으며대상선정시입원한당뇨병환자를선정했다는문제가있다 18). 본연구는지역사회를대상으로비교적많은수를대상으로하였고아포 E 다형성의빈도는정상인과당뇨병환자에서다르지않다는것을관찰하였다. 본연구에서총콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤은 e4 대립유전자를가진군에서유의하게높았으며, e2군에서는유의하게중성지방수치가높았는데, 이역시이전의보고들과일치한다. 여러질환군에서대립유전자 e4와의관련성이알려져있으며, Meigs 등이지역사회인구를대상으로한연구에서도 e4를가진군에서총콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤이유의하게증가하였다 23). Stiefel 등은당뇨병이없는본태성고혈압환자에서 4), Tavintharan 등과 Morbois- Trabut 등은제2형당뇨병환자에서 9,26) e4 대립유전자가혈중총콜레스테롤및 LDL 콜레스테롤농도의증가와연관이있음을보고하였다. Bennet 등은메타분석을통하여 e4와의연관성을확인한바있다 11). e2는혈중중성지방의증가와관련이있다고알려져있다 5). 34
이유진외 9 인 : 65 세이상노인에서아포지단백 E 다형성과제 2 형당뇨병의연관성 당뇨병환자를대상으로한두연구에서는당뇨병환자중 e4 대립유전자가있는경우콜레스테롤농도가유의하게높아당뇨병에서의고지혈증과 e4 대립유전자와의관련성을시사한바있다 9,14). 가까운일본에서 Eto 등이 105명의당뇨병환자와 111명의정상군을비교하여, 당뇨병군과정상군에서아포 E 아형의빈도에차이가없으나 e3/e4 표현형을가진경우총콜레스테롤이증가함을보고한바있다 17). 한국인당뇨병환자를대상으로한연구는현재까지두개의연구가보고되었다. 강등은 18) 79명의당뇨병환자와 49명의정상인을비교하였을때당뇨병군에서콜레스테롤농도가유의하게증가하며, e3/e4가정상인보다유의하게증가하였음을보고하였다. 이에반하여 Kim 등은 24) 77명의당뇨병환자를대상으로고중성지방혈증의유무에따라아포 E 다형성과당뇨병의관계를분석하였는데, 전체당뇨병환자에서아포 E 표현형의빈도는이전의보고와유사하였으며, 아포 E 다형성과당뇨병에서의고중성지방혈증과는관계가없음을보고하여서로상반된결과를보여주었다. 본연구에서는정상군과당뇨병군간의콜레스테롤농도에차이가없었으며, 당뇨병군에서평균연령이낮았으며남성의비율이유의하게높았다. Boemi 등은당뇨병을대상으로한연구중여성에서 e4의감소가더뚜렷하다고보고하였다 27). 또한특히 60세이상의경우 e4 감소가유의하다고하였는데이러한이유로는 e4 대립유전자를가진여성에서비교적젊은나이에관상동맥질환이발병하여조기사망한결과일것이라는추정을제시하였다. 이외에당뇨병의가족력을가진여성에서 e4를가지는경우허리둘레가유의하게증가함이보고된바있고 5), 제2형당뇨병환자중여성에서 e2를가지는경우혈당이더높고, 체질량지수가더크다는보고도있다 16). 본연구에서당뇨병군에서오히려평균연령이적고, 남성비율이높은것또한이러한추정과연관이있을것으로생각된다. 본연구에서도동일하게 65 세이상의노인인구중여성에서유의하게 e4가적었다. 아포 E 다형성에관한연구중노인인구에서만시행된연구는아직까지없으며 subgroup 분석을한경우도 Boemi 등의연구 27) 외에는없다. 본연구는 65세이상을대상으로하였으며, 이전의일반연령의인구집단과동일한연구결과를보인다. 향후나이의효과에관해서는더연구가필요하겠다. 일반적으로당뇨병환자들에서는흔히고지혈증이동반되며, 이들의고지혈증은중성지방의증가, HDL 콜레스테롤의감소를그특징으로한다 28,29). LDL 콜레스테롤은작고치밀한 LDL 콜레스테롤이증가하여혈중농도는정상이지만동맥경화에대한감수성이증가하는것으로알려져있다 28). 또한인슐린은 lipoprotein lipase 활성에영향을미치기때문에인슐린저항성을가진사람들은 VLDL 콜레스테롤, 중성지방농도가높고, HDL 콜레스테롤농도가낮다고알려 져있다 30,31). 본연구에서이러한당뇨병에서의고지혈증특징이나타나지않은것은아마도 65세이상노인인구에서는당뇨병, 고혈압, 고지혈증등심혈관계질환위험인자의빈도가특히증가하며, 이는이환율, 사망률의증가를가져오고이에의한선택편의 (selection bias) 가발생하여그런것이아닐까추측할수있다. 본연구는전술했다시피일반인을대상으로한이전보다대규모의연구라는점에서그의의를찾을수있겠다. 전체연령을반영하지는못하지만, 적어도 65세이상의노인에서는당뇨병이있더라도고지혈증의정도가심하지않았다. 여성노인에서 e4 대립유전자및 e3/e4 아형의빈도가낮았으나, 당뇨병군에서여성의비율이낮았고, 또선택편이의가능성이있고, 65세이상의노인만을대상으로했다는점에서남녀의차이가있다고주장하기가어렵다. 따라서본연구에서도아포 E 다형성과당뇨병은상관관계가없었다. 요약연구배경 : 당뇨병의유병률은현재급증하고있으며심혈관계합병증을증가시켜주된사망원인으로자리매김하고있다. 아포지단백 E의다형성과고지혈증, 관상동맥질환등과의연관성은잘알려져있으나심혈관계합병증의주된원인인당뇨병, 인슐린저항성과의관련성에대해서는연구가많지않다. 특히우리나라에서의연구는소규모이며서로상반된결과를보고하였다. 이에우리나라일반인구집단에서의아포 E 다형성을조사하여당뇨병과의상관관계를살펴보고자하였다. 방법 : 성남시에거주하는 65세이상노인인구를대상으로혈압, 허리둘레, 공복혈당, 당화혈색소, 공복인슐린, HOMA-IR, 총콜레스테롤, 중성지방, HDL-, LDL-콜레스테롤농도를측정하고아포 E 다형성을확인하였다. 결과 : 전체연구대상군과정상혈당군, 당뇨병군에서의아포 E 표현형및대립유전자빈도는유의한차이를보이지않았으며, e4 대립유전자는고콜레스테롤혈증과연관이있었다. 하지만정상인과당뇨병환자에서콜레스테롤의농도는유의한차이를보이지않았고, 당뇨병과아포 E 다형성간의관계도유의하지않았다. 결론 : 우리나라 65세이상의당뇨병노인에서는당뇨병의지질특성인총콜레스테롤, 중성지방증가, HDL-콜레스테롤감소가나타나지않았으며, 당뇨병과아포 E 다형성간의상관관계또한유의하지않았다. 참고문헌 1. Schernthaner G: Cardiovascular mortality and morbidity 35
KOREAN DIABETES J 32:30~37, 2008 in type-2 diabetes mellitus. Diabetes Res Clin Pract 31 Suppl:S3-13, 1996 2. Turner RC, Millns H, Neil HA, Stratton IM, Manley SE, Matthews DR, Holman RR: Risk factors for coronary artery disease in non-insulin dependent diabetes mellitus: United Kingdom Prospective Diabetes Study (UKPDS: 23). BMJ 316:823-8, 1998 3. Rall SC Jr, Weisgraber KH, Mahley RW: Human apolipoprotein E. The complete amino acid sequence. J Biol Chem 257:4171-8, 1982 4. Stiefel P, Montilla C, Muniz-Grijalvo O, Garcia- Lozano R, Alonso A, Miranda ML, Pamies E, Villar J: Apolipoprotein E gene polymorphism is related to metabolic abnormalities, but does not influence erythrocyte membrane lipid composition or sodiumlithium counter transport activity in essential hypertension. Metabolism 50:157-60, 2001 5. Oh JY, Barrett-Connor E: Apolipoprotein E polymorphism and lipid levels differ by gender and family history of diabetes: the Rancho Bernardo Study. Clin Genet 60:132-7, 2001 6. Mahley RW: Apolipoprotein E: cholesterol transport protein with expanding role in cell biology. Science 240:622-30, 1988 7. Olaisen B, Teisberg P, Gedde-Dahl T Jr: The locus for apolipoprotein E (apoe) is linked to the complement component C3 (C3) locus on chromosome 19 in man. Hum Genet 62:233-6, 1982 8. Rodrigo E, Gonzalez-Lamuno D, Ruiz JC, Fernandez- Fresnedo G, Isla D, Gonzalez-Cotorruelo J, Zubimendi JA, De Francisco AL, Garcia-Fuentes M, Arias M: Apolipoprotein C-III and E polymorphisms and cardiovascular syndrome, hyperlipidemia, and insulin resistance in renal transplantation. Am J Transplant 2:343-8, 2002 9. Morbois-Trabut L, Chabrolle C, Garrigue MA, Lasfargues G, Lecomte P: Apolipoprotein E genotype and plasma lipid levels in Caucasian diabetic patients. Diabetes Metab 32:270-5, 2006 10. Viitanen L, Pihlajamaki J, Miettinen R, Karkkainen P, Vauhkonen I, Halonen P, Kareinen A, Lehto S, Laakso M: Apolipoprotein E gene promoter (-219G/T) polymorphism is associated with premature coronary heart disease. J Mol Med 79:732-7, 2001 11. Bennet AM, Di Angelantonio E, Ye Z, Wensley F, Dahlin A, Ahlbom A, Keavney B, Collins R, Wiman B, de Faire U, Danesh J: Association of apolipoprotein E genotypes with lipid levels and coronary risk. JAMA 298:1300-11, 2007 12. Ranjith N, Pegoraro RJ, Rom L, Rajput MC, Naidoo DP: Lp(a) and apoe polymorphisms in young South African Indians with myocardial infarction. Cardiovasc J S Afr 15:111-7, 2004 13. Heininger K: A unifying hypothesis of Alzheimer's disease. III. Risk factors. Hum Psychopharmacol 15:1-70, 2000 14. Leiva E, Mujica V, Orrego R, Prieto M, Arredondo M: Apolipoprotein E polymorphism in type 2 diabetic patients of Talca, Chile. Diabetes Res Clin Pract 68:244-9, 2005 15. Camsari A, Tamer L, Aras Ates N, Pekdemir H, Cicek D, Ercan B, Camdeviren H, Atik U: Apolipoprotein E polymorphism in diabetic and non-diabetic patients: does it really contribute to atherosclerosis? Acta Cardiol 60:409-14, 2005 16. Duman BS, Ozturk M, Yilmazer S, Hatemi H: Apolipoprotein E polymorphism in Turkish subjects with Type 2 diabetes mellitus: allele frequency and relation to serum lipid concentrations. Diabetes Nutr Metab 17:267-74, 2004 17. Eto M, Watanabe K, Iwashima Y, Morikawa A, Oshima E, Sekiguchi M, Ishii K: Apolipoprotein E polymorphism and hyperlipemia in type II diabetics. Diabetes 35:1374-82, 1986 18. 강성이, 우정택, 김성운, 양인명, 김진우, 김영설, 김광원, 최영길, 팽정령 : 당뇨병, 뇌졸중및급성심근경색증에서의아포리포단백질 E의유전자형분포. 대한내분비학회지 7:273-9, 1992 19. Park JH, Lim S, Lim JY, Kim KI, Yoon IY, Kim JM, Chang YS, Chang CB, Chin HJ, Choi EA, Lee SB, Park YJ, Paik NJ, Kim TK, Jang HC, Kim KW: An overview of the Korean Longitudinal Study on Health and Aging. Psychiatry Invest 4:84-95, 2007 20. Americal Diabetes Association: Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetes Care 30 Suppl 1:S42-7, 2007 21. Matthews DR, Hosker JP, RudenskiAS, Naylor BA, Treacher DF, Turner RC: Homeostasis model assessment: insulin resistance and beta-cell function from fasting plasma glucose and insulin concentrations in man. Diabetologia 28:412-9, 1985 22. Friedewald WT, Levy RI, Fredrickson DS: Estimation 36
이유진외 9 인 : 65 세이상노인에서아포지단백 E 다형성과제 2 형당뇨병의연관성 of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma, without use of the preparative ultracentrifuge. Clin Chem 18:499-502, 1972 23. Meigs JB, Ordovas JM, Cupples LA, Singer DE, Nathan DM, Schaefer EJ, Wilson PW: Apolipoprotein Eisoform polymorphisms are not associated with insulin resistance: the Framingham Offspring Study. Diabetes Care 23:669-74, 2000 24. Kim JH, Lee EJ, Kwon OH: Apolipoprotein E genotyping and phenotyping in type II diabetes mellitus patients with hypertriglyceridemia. Clin Biochem 30:47-52, 1997 25. Errera FI, Silva ME, Yeh E, Maranduba CM, Folco B, Takahashi W, Pereira AC, Krieger JE, Passos- Bueno MR: Effect of polymorphisms of the MTHFR and APOE genes on susceptibility to diabetes and severity of diabetic retinopathy in Brazilian patients. Braz J Med Biol Res 39:883-8, 2006 26. Tavintharan S, Lim SC, Chan YH, Sum CF: Apolipoprotein E genotype affects the response to lipid-lowering therapy in Chinese patients with type 2 diabetes mellitus. Diabetes Obes Metab 9:81-6, 2007 27. Boemi M, James RW, Romagnoli F, Gerber P, Pometta D, Fumelli P: Gender differences in a type 2 (noninsulin-dependent) diabetic population with respect to apolipoprotein E phenotype frequencies. Diabetologia 36:229-33, 1993 28. Gadi R, Samaha FF: Dyslipidemia in type 2 diabetes mellitus. Curr Diab Rep 7:228-34, 2007 29. Biesbroeck RC, Albers JJ, Wahl PW, Weinberg CR, Bassett ML, Bierman EL: Abnormal composition of high density lipoproteins in non-insulin-dependent diabetics. Diabetes 31:126-31, 1982 30. Reaven GM: Banting lecture 1988. Role of insulin resistance in human disease. Diabetes 37:1595-607, 1988 31. Brunzell JD, Porte D, Jr., Bierman EL: Abnormal lipoprotein-lipase-mediated plasma triglyceride removal in untreated diabetes mellitus associated with hyper -triglyceridemia. Metabolism 28:901-7, 1979 37