4월 11일 코엑스 아셈홀에서는 500여명의 의료진이 참석한 가운데 2004년 대한비만학회 춘계학술대회 및 연수강좌가 있었다. 이번 학회에는 비만과 암, 비만과 심혈관 질환, 청소년과 비만, 여성비만, 비만치료법 등 모두 다섯 분야로 나누어 실제 비만치료에 사용할 수 있는 증례위주로 구성되었다. 특히 암과 비만과의 연계성, 비만으로 인한 고혈압, 당뇨 등의 합병증을 메인테마로 했다. 또한 소아비만, 운동생리, 행동요법, 영양분과 등 각 분과별로 내용을 나누어 전문성을 높이는데 주력했다. 이번 호에는 이날 발표된 내용 중 비만과 대사성 증후군을 주제로 학회에서 직접 요약한 내용을 이번호와 다음호에 나누어 게재한다.

비만과 신체 대사

가톨릭대학교 내분비내과/김성래

당뇨병 발생에 지방분포가 연관

비만이 제2형 당뇨병의 주요 위험인자임이 확인되고 있다.

체질량지수가 23인 경우에 비교하여 체질량지수가 35가 넘으면 당뇨병의 발생률이 40배에 달한다는 보고가 있다.

체지방량 이외에도 지방분포가 당뇨병의 발생에 연관이 있으며 중심성 비만에서 그 빈도가 높아진다.

비만에서는 일반적으로 체지방이 증가하면 인슐린 감수성이 저하되고 특히 복부지방의 축적은 당불내성(glucose intolerance)과 관련이 있다.

그러나 비만은 인슐린저항성의 여러 원인 중 하나에 해당하며 심지어 고도 비만에서 제2형 당뇨병이 발생하지 않는 경우도 있다.

그러나 제2형 당뇨병이 발생된 환자에서는 비만과 인슐린저항성은 밀접한 상관관계가 있어 비만이 심할수록 인슐린저항성도 심해진다.

인슐린 저항성으로 지방 조직에서 GLUT 4에 의한 당수송이 억제되고, 간에서 글루코키나제(glucokinase) 활성이 저하된다.

이 두 유전자의 촉진자(promoter) 영역에 인슐린 반응부위와 peroxisome-proliferater activator receptor- (PPAR-) 반응 부위가 있다.

지방 조직에서 분비되는 leptin, TNF- 또는 rexinoid 등은 PPAR- 활성장애를 일으켜, 인슐린 반응 저하와 GLUT-4 및 글루코키나제 활성 저하로 인슐린 저항성을 일으킨다.

췌장의 세포에서 충분한 인슐린 분비를 일으키지 못하면 당뇨병이 발생된다.

체중감소는 콜레스테롤 수치 낮춰

이상 지혈증은 BMI와 관련되어 심장질환의 위험을 높인다. BMI와 중성지방은 양의 상관관계가 있다.

그러나 체질량지수와 HDL 콜레스테롤이 역상관 관계가 보다 중요하며, 중성지방의 증가보다 HDL 콜레스테롤 저하가 더 위험하기 때문이다.

복부 비만 또한 지질 대사 이상에 중요하다. 허리-엉덩이둘레비 보다는 허리둘레가 중성지방이나 HDL 콜레스테롤 수치와 관련이 높다.

복부 비만과 중성지방 사이에는 양의 상관관계가 있고, HDL 콜레스테롤과는 역상관 관계가 있음은 많은 연구에서 확인되었다.

구체적인 분석에서 허리둘레는 허리-엉덩이둘레비 보다 강한 상관성이 있었다.

다른 위험인자에서처럼 체중 감소는 콜레스테롤 수치를 낮추고 HDL 콜레스테롤을 상승시킨다.

고혈압환자 대부분 비만과 연관

비만 및 과체중이 고혈압의 위험과 관련이 있다고 알려져 있음은 주지의 사실이다.

여러 동물실험에서도 고지방식이로 체중이 과도하게 증가되면 거의 대부분에서 혈압도 상승한다는 사실이 확인되어 있으며, 임상적 연구에서도 정상혈압이거나 고혈압인 비만환자에서 효과적인 체중의 감소는 강압효과가 확인되었으며 이는 섭취하는 염분의 영향을 배제하고도 나타났었다.

Framingham 심장 연구에서도 남성 고혈압 환자에서는 약 78%, 여성 고혈압환자에서는 65%가 비만과 연관이 있다고 제시하고 있다.

또한 단순한 체질량지수(BMI)나 하체 비만(lower body obesity)보다도 중심형 비만(central obesity)에서 고혈압이 더 빈번하다는 점은 단순한 비만측정보다도 체지방 분포를 고려하는 점이 중요할 수 있다.

동시에 내피에서 유래된 nitric oxide(NO)에 의해 경감된다.

그러나 장기간의 렙틴의 자극으로 신장에서의 나트륨 재흡수의 증가로 혈압이 증가되는 기전을 갖게 된다.

또한 렙틴의 작용으로 뇌하수체에서 분비되어 강압효과를 나타내는 neuropeptide-Y(NPY)가 감소되어 혈압 상승효과가 나타나기도 한다.

실제로 고혈압 환자에서 혈장 렙틴농도는 증가되어 있으며, 지방조직과 혈압과의 관련도에 중요한 역할을 한다고 보여진다.

비만·고혈압 동시 작용시 심부전 위험

비만과 고혈압은 모두 심장 기능에 영향을 미친다. 체중이 정상인 고혈압에서는 심실의 동심성 비후(concentric hypertrophy)가 일어나며, 비만에서는 편측성비후(eccentric dilatation)가된다.

고혈압이 진행하면 전부하와 심박출 부하가 증가한다. 비만과 고혈압이 동시에 작용하면 심근의 비후와 심장 이완으로 심부전의 위험이 높아진다.

간 문맥에서 지방산의 증가는 인슐린을 증가시키고, 증가된 인슐린은 간에서 중성지방의 합성을 증가시킨다.

이렇게 되면 지방세포 크기가 커지고 콜레스테롤과 PAI-1 생산을 증가시킨다. 이러한 결과는 동맥경화증을 일으킨다.

지방세포 크기의 증가는 다시 모세혈관 망과 혈류량을 증가시켜, 결국 울혈성 심부전을 일으킨다.

복부 비만과 지단백 표현형

울산대학교 의과대학 가정의학교실/박혜순

복부 비만은 이상지단백혈증을 일으키는 위험 요인이 되며 그 중 고중성지방혈증, 저HDL-콜레스테롤혈증과 밀접하게 관련되어 있다.

대사증후군의 요소 중 복부 비만, 고중성지방혈증, 저HDL-콜레스테롤혈증은 서로 관련 요인들을 공유하고 있다.

허리둘레 증가가 이상지질혈증과 연관성 높아

우리나라도 선진국형 생활 패턴을 가짐에 따라 비만 및 고지혈증의 유병률이 지속적으로 증가하고 있는 상태이다.

1998년 국민건강영양조사에 의하면 남자에서 허리둘레 90cm 이상이 19.2%, 여자에서 80cm 이상이 38.5%로 나타났다.

중성지방이 150mg/dL 이상인 경우는 남자에서 35.6%, 여자에서 21.0%의 유병률을 보여, 미국에서의 남자 35.1%, 여자 24.7%와 크게 차이가 나지 않았다.

HDL-콜레스테롤이 남자에서 40mg/dL 미만, 여자에서 50mg/dL 미만에 해당되는 경우는 각각 24.3%, 46.1%를 보였는데 이는 미국인에서의 36.2%, 39.3%와 비교해 볼 때 여자에서 서구인보다 유병률이 높았다.

남·녀 모두에서 체질량지수의 증가보다는 허리둘레의 증가가 이상지질혈증과 관련이 높게 나타났는데, 여자에서 허리둘레 변화 정도에 따른 중성지방 및 HDL-콜레스테롤의 변화가 더욱 민감한 것으로 나타났다.

복부비만 증가기전은 VLDL

복부 비만에서 특징적인 지단백 이상은 VLDL 및 IDL의 증가, Apo-B가 증가되어 있는 small dense LDL, HDL2b의 감소이다.

복부 비만 중에서도 내장 지방의 축적이 전체 비만도를 보정한 상태에서 중성지방 및 HDL-콜레스테롤과 관련성이 높게 나타난다.

복부 비만에서 VLDL-TG 및 apoB가 증가하는 기전은 VLDL 입자의 분비가 증가하기 때문이다.

고중성지방혈증 환자의 경우는 VLDL-TG 제거에 결함을 나타내게 되며 이러한 경우는 복부 비만, 인슐린 저항성, 고인슐린혈증을 보이는 환자에서 두드러진다.

비만 하지만 정상지질 농도를 보이는 경우는 VLDL이 생산된 만큼 제거가 잘 되는 보상 기전이 활발한 경우이다.

복부 비만에서 나타나는 또 다른 지단백 이상은 HDL2의 감소이다.

복부 비만이 고인슐린혈증 및 인슐린 저항성을 일으키게 되면, 지방세포의 lipoprotein lipase activity의 활성이 감소하고, hepatic TG lipase의 활성이 증가하여 HDL2b에서 HDL3으로의 전환이 증가하고 동시에 HDL2 이화작용이 증가하여 결국은 HDL2의 감소가 나타나게 된다.

복부비만시 FFA감소효과에 저항 보여

복부 비만에서 총콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤은 정상이거나 약간 증가한 형태를 보인다.

중요한 것은 LDL 및 VLDL의 밀도인데, 일부 전향적 연구에 의하면 복부 비만은 dense LDL, IDL, VLDL과 양적인 상관관계를 보였다.

이러한 small, dense LDL인 phenotype B는 관상동맥질환을 일으킬 위험이 약 3배 정도 높으며 산화 작용에 민감하여 동맥경화를 촉진하게 된다.

복부 비만에서 나타나는 FFA의 증가는 직접적으로나 간접적으로 지단백 이상에 영향을 미친다.

간의 VLDL-B-apoprotein은 FFA 유입과 높은 상관성을 보인다.

증가된 FFA에 의해 VLDL apoB-100 분비가 늘어나면서 동시에 인슐린은 직접적으로 간에 작용하거나 FFA 저하를 통한 간접적인 방법으로 VLDL apoB-100 분비를 조절하게 된다.

그러나 복부 비만인 경우 인슐린저항성을 나타내기 때문에 인슐린에 의한 FFA 감소 효과에 저항을 보이고 그 결과FFA 유입이 많아져 결국 VLDL apoB-100이 증가하게 된다.

지방조직 대사의 역할

한양대학교 의과대학 내분비내과 /최웅환

인간이 환경에 적응하여 살아가기 위해서는 인체의 생리적 대사를 유지시켜주는 에너지가 필요하다.

이런 에너지의 요구는 결국 인체의 전체적인 환경에 적응하는 생리활동을 유지 시켜주는 만큼만 필요로 할 것이고 생리적 활동 즉, 에너지 소모를 유지할 수 있는 이상의 에너지 섭취는 결국 지방의 형태로 저장된다.

비만에 따르는 대표적인 생리현상을 최근 대사성증후군이라 부르고 대사성증후군에 대한 정의 속에 역시 비만이 한 가운데 서 있다.

과거에는 대사증후군을 일명 인슐린 저항성 증후군이라고도 불렸다. 인슐린 저항성에 대한 세포내 기전은 탄수화물 대사라는 측면에서 바라볼 때 많이 알려져 있지만 지방 대사라는 관점에서 볼 때는 최근 주목받기 시작하였다.

지방산 축적 억제조절 단백질 UCP

일단 우리 몸이 과잉 에너지 섭취에 의한 비만상태가 되면 유리 지방산이 혈중에 증가되고 이러한 지질의 증가 자체가 우리 몸에 대사과정에 영향을 미칠 것이라는 것은 자명하다.

그 영향이란 결국 간조직 및 근육조직에 지질이 축적되어 지방간 및 근육세포내 지방침착은 이들 기관에서 정상적으로 생리현상을 조절하는 에너지 대사의 기본인 탄수화물 대사에 영향을 미치고 이런 영향이 바로 인슐린 저항성으로 표현되고 결국 이러한 기본적인 대사의 epiphenomenon이 당뇨라는 현상으로 나타날 뿐이다.

즉 더 이상 필요로 하지 않는 에너지를 몸 밖으로 버리는 것이다.

그렇다면 비만한 개체에서 과잉 유리지방산을 어떻게 청소시킬 것인가? 라는 초미미의 관심사가 존재한다.

현재까지는 모든 약제의 기본은 에너지 섭취억제였으나, 에너지를 몸속에서 청소시켜 주는 관점에서 기본적인 지방산의 운명인 미토콘드리아에서의 지방산의 beta-oxidation을 활성화 시키는 것만이 가장 가능한 기전이며, 이런 지방산의 산화과정 및 지방산의 미토콘드리아 내로의 축척 억제를 조절하는 단백질이 UCP로 알려져 있다.

대사성증후군의 중심은 비만

지방대사의 장애와 더불어 지방세포자체는 비만에 의해 일정크기 이상으로 커지면 지방 세포자체에서 지방세포의 분화를 억제시키려는 펩타이드가 분비된다.

이런 펩타이드의 대표적인 TNF-alpha를 비롯한 adipsin, resistin의 증가는 그 자체가 세포내의 인슐린 수용체 자가인산화 및 후수용체의 중요 매개체인 IRS-1의 인산화를 감소시켜 인슐린 신호전달 체계의 장애를 일으키며, 최근 adiponectin이라 불리우는 펩타이드는 오히려 지방 세포에서 감소되어 인슐린 저항성을 유도한다.

비만이라는 체형 변화는 에너지 균형의 불균형에 의해 에너지가 축적되고 우리 몸은 항상성을 유지하려는 기전으로 더 이상의 에너지를 보관하지 않으려고 조직에서 필요한 에너지원인 포도당을 버리는 인슐린 저항성 당뇨라는 현상을 필두로 고혈압, 고지질혈증이란 복합적인 대사성 증후군으로 표현된다.

이런 대사성증후군이라는 최종적인 생리현상은 결국 과잉 포화된 지방이 중심에 있고 세포 수준에서 에너지원으로 이용되어야 하는 지방산의 산화장애는 결국 유리지방산의 형태로 떠돌다 다른 조직에 지방축적이 일어나 2차적인 인슐린 저항성이 더욱 항진된다.

따라서 현재 대사성 증후군이라 불리우는 복합적인 질환은 근본적으로 중심에 있는 비만이라는 지방대사 관점에서 접근해야 하는 것이 올바르다고 생각된다.

대사증후군의 역학적 배경

부산대학교병원 가정의학과 비만영양대사센터/이상엽

오늘날 대사증후군에 대한 개념은 1988년 스탠포드 대학의 Gerald M. Reaven이 언급한 증후군 X에서부터 시작되었다고 볼 수 있다.

다른 말로는 신세계증후군, 죽음의 사중주, 인슐린저항성증후군이라고 부르고 있다.

대사증후군 유병률 증가속도 빨라

대사증후군의 역학적 배경을 살펴보는 데 있어서 걸림돌은 대사증후군의 진단기준에 대한 합일점이 아직 이루어지지 않은 데 있다.

오늘날 사용되고 있는 기준은 세계보건기구, 유럽인슐린저항성연구회, 미국임상내분비전문의협회 및 미국의 국립 콜레스테롤 교육 프로그램 위원회의 제3차 보고서(Adult Treatment Panel Ⅲ, 이하 ATP Ⅲ)에서 제시한 것들이다.

이 중 ATP Ⅲ는 환경인자 특히, 복부비만에 초점을 두면서 임상의가 비교적 사용하기 쉽도록 대사증후군의 진단기준을 제시한 반면, 나머지 진단 기준은 주로 대사증후군의 병인론적 접근을 지향하고 있다.

하지만, 어떠한 기준을 사용하더라도 대사증후군의 유병률은 인종, 성별 및 연령에 관계없이 상당한 속도로 증가하고 있는 것이 분명하다. ICD-10에 대사증후군을 대사이상증후군(dysmetabolic syndrome)이라는 질병명으로 정식 등록되어 있는 것도 큰 성과이다.

우리나라 대사증후군 유병률 18.7%

우리나라와 미국의 대사증후군의 유병률을 비교해보면 ATP Ⅲ의 대사증후군 진단항목 중 복부비만을 기준 그대로 적용할 경우 우리나라와 미국에서 각각 18.7%, 32.4%로 두 국가간에 큰 차이를 보였다.

하지만, 복부비만의 기준을 아시아-태평양 비만 기준인 남자 90cm, 여자 80cm로 정하면 25.2%로 그 차이를 좁힐 수 있었으며, 미국의 제3차 국민건강영양조사자료와 유사하였다.

이는 우리나라 체질량지수 (이하 BMI) 25㎏/m2 이상인 유병률과 미국의 제3차 국민건강영양조사자료에서 평가된 대사증후군의 유병률과 유사한 수준이다.

우리나라가 미국의 평균 BMI보다 약 5.0 ㎏/m2 작고, 허리둘레 또한 미국보다 약 15 cm 작았지만, 규칙적 운동자의 비율이 미국보다 작고 음주자의 비율이 높고 특히 남자에서 흡연율이 높은 것과 연관이 있을 것으로 추정된다.
또한, 1일 영양소 섭취 분포에 있어서 우리나라는 60% 이상의 탄수화물 섭취, 30% 이상의 지방 섭취 비율이 각각 79.0%, 3.2%인 반면, 미국은 각각 21.1%, 38.1%로서, 두 국가 사이에 뚜렷이 다른 점이 특징이었다.

앞으로 우리나라는 비만 환자가 급증하는 것에 비례하여 대사증후군 환자도 급증할 것으로 예상된다.

하지만, 임상적으로 대사증후군 환자를 구분해낼 뿐 아니라 역학적 연구를 위해서도 세계적으로 합일된 대사증후군의 진단기준이 있어야 할 것이다.

물론 이러한 진단기준의 설정에는, 비만의 진단기준처럼, 인종간의 차이가 고려되어야 할 것이다.

앞으로 국내에서도 대사증후군과 관련된 연구들이 많이 나오기를 기대한다.