소변 파라벤 농도와 골격근량의 상관관계 : 인체 노출 바이오마커로서의 소변 파라벤 농도, 성별 및 폐경 여부 층화를 중심으로 = Associations between Urinary Paraben Concentrations and Skeletal Muscle Mass : Urinary Paraben Concentrations as Biomarkers of Human Exposure, with a Focus on Sex- and Menopause-Specific Stratification

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Objectives: Parabens have been widely used as antimicrobial preservatives in cosmetic and pharmaceutical products for the last century. Despite their usefulness as preservatives in numerous industries, parabens have been regarded as an endocrine-disrupting chemical(EDC) due to their known estrogenic and anti-androgenic effect, but no previous study has evaluated the association between urine paraben concentration as exposure and skeletal muscle mass as outcome in the general adult population. This study aimed to examine the association between urine paraben concentration and appendicular lean mass(ALM) in U.S. adults aged 20-59 years.

Methods: A total of 1,790 adult participants (868 men and 922 women) from the National Health and Nutrition Examination Survey(2013–2016) were included. Linear and logistic regression analyses were performed to assess the associations between each urine paraben-to-creatinine ratio(UPBC) and skeletal muscle parameter, adjusting for age, race/ethnicity, annual household income(by poverty-income ratio, PIR), education level, marital status, body mass index(BMI) category, smoking status, alcohol consumption status, physical activity, and medical conditions (hypertension, diabetes, and hypercholesterolemia) All regression analyses were conducted as sex-stratified analyses considering the distinct difference in skeletal muscle distribution between men and women, while subgroup analyses were performed in women to elucidate menopausal-specific differences. Additionally, sensitivity analyses were conducted by 20-year age groups to account for age-specific effects.


Results: The results of the linear regression analyses showed negative associations between urine paraben-to-creatinine ratio and skeletal muscle parameters only in women: for absolute ALM, MePB: β= -0.113; SE= 0.05; p= 0.0283, PrPB: β= -0.235; SE= 0.05; p < 0.0001, and BuPB: β= -5.019; SE= 1.64; p= 0.0046; for ALM/Height2, MePB: β= -0.039; SE= 0.02; p= 0.0499, PrPB: β= -0.082; SE= 0.02; p= 0.0007, and BuPB β= -1.053; SE= 0.810; p= 0.2033. Different patterns of inverse associations between skeletal muscle parameters and paraben types were observed between premenopausal and postmenopausal women. In premenopausal women, for absolute ALM, BuPB: β= -3.842; SE= 1.42; p= 0.0111. In postmenopausal women, for absolute ALM, MePB: β= -0.144; SE= 0.04; p= 0.0009, PrPB: β= -0.262; SE= 0.04; p < 0.0001; for ALM/Height2, MePB: β= -0.056; SE= 0.01; p= 0.0002, PrPB: β= -0.100; SE= 0.01; p < 0.0001. The results of the logistic regression analyses showed higher ORs for low muscle mass defined by ALM and ALM/Height2 only in total women and postmenopausal women: In total women, for absolute ALM, MePB: OR= 1.04; 95% CI= 1.00-1.07; p= 0.043, PrPB: OR= 1.07; 95% CI= 1.01-1.13; p= 0.0314. In postmenopausal women, for absolute ALM, MePB: OR= 1.06; 95% CI= 1.01-1.11; p= 0.0184, PrPB: OR= 1.10; 95% CI= 1.02-1.19, p= 0.0134; for ALM/Height2, MePB: OR= 1.05; 95% CI= 1.01-1.10; p= 0.0307, PrPB: OR= 1.09; 95% CI= 1.02-1.17, p= 0.0153. After stratification by 20-year age group, 40-59-year-old postmenopausal women (N=247) showed a significantly higher risk of lower skeletal muscle mass with higher UPBC (MePB and PrPB), whereas 40-59-year-old premenopausal women (N=243) showed no significant association.

Conclusions: Urine methyl- and propylparaben-to-creatinine ratio showed negative associations with absolute ALM and ALM/Height2, and higher ORs for low muscle mass defined by ALM and ALM/Height2 in women (total and especially postmenopausal), after adjusting for the aforementioned covariates in the general US adult population aged 20-59 years. These findings suggest that daily exposure to methyl- and propylparaben may contribute to reduced skeletal muscle mass in women, particularly in postmenopausal populations with heightened hormonal vulnerability.

국문 초록 (Abstract)

목적(Objectives): 파라벤(parabens)은 지난 한 세기 동안 화장품 및 제약 산업 전반에서 항균 방부제(antimicrobial preservatives)로 널리 사용되어 왔다. 그러나 그 유용성에도 불구하고, 파라벤은 에스트로겐 유사 작용(estrogenic effect) 및 항안드로겐 작용(anti-androgenic effect)이 보고되면서 내분비계 교란물질(endocrine-disrupting chemicals, EDCs)로 간주되어 왔다. 그럼에도 불구하고, 지금까지 요중 파라벤 농도(urinary paraben concentration)를 노출 지표로 하고 골격근량(skeletal muscle mass)을 결과 변수로 한 연관성을 평가한 연구는 보고된 바 없다. 본 연구는 NHANES 2013–2016 자료원을 사용하여 20–59세의 미국 성인을 대상으로, 요중 파라벤 농도와 사지 제지방량(appendicular lean mass, ALM) 간의 연관성을 규명하고자 하였다.

방법(Methods): 본 연구에는 National Health and Nutrition Examination Survey(NHANES) 2013–2016 자료원 중 적격 성인 대상자 1,790명(남성 868명, 여성 922명)이 포함되었다. 각 파라벤의 요중 크레아티닌 보정 농도(urine paraben-to-creatinine ratio, UPBC)와 골격근 지표(skeletal muscle parameters) 간의 연관성을 평가하기 위해 선형 회귀분석과 로지스틱 회귀분석을 각각 시행하였다. 회귀분석 시 공변량으로 나이, 인종/민족(race/ethnicity), 연간 가구소득(빈곤소득비, poverty-income ratio, PIR), 교육 수준, 결혼 상태, 체질량지수(BMI) 범주, 흡연 여부, 음주 여부, 신체활동 수준, 현재 병력으로 고혈압, 당뇨병, 고콜레스테롤혈증의 유병 여부를 보정하였다. 골격근량의 성별 차이를 고려하여 모든 회귀분석은 성별 층화 분석(sex-stratified analysis)으로 수행되었으며, 여성 집단 내에서 폐경 여부에 따른 하위집단 분석을 추가로 시행하였다. 또한 20세 단위 연령군에 따른 민감도 분석(sensitivity analyses)도 수행하였다.

결과(Results): 선형 회귀분석 결과, 여성에서만 요중 파라벤-크레아티닌 비율과 근육량 지표 간의 유의한 음의 연관성이 관찰되었다. 여성의 ALM에 대해, MePB: β= -0.113; SE= 0.05; p= 0.0283, PrPB: β= -0.235; SE= 0.05; p < 0.0001, BuPB: β= -5.019; SE= 1.64; p= 0.0046; 여성의 ALM/Height2에 대해, MePB: β= -0.039; SE= 0.02; p= 0.0499, PrPB β= -0.082; SE= 0.02; p= 0.0007, and BuPB β= -1.053; SE= 0.810; p= 0.2033. 폐경 전 여성과 폐경 후의 여성에서는 파라벤 종별로 다른 양상의 음의 연관성이 관찰되었다. 폐경 전 여성의 ALM에 대해, BuPB: β= -3.842; SE= 1.42; p= 0.0111, 폐경 후 여성의 ALM에 대해, MePB: β= -0.144; SE= 0.04; p= 0.0009, PrPB: β= -0.262; SE= 0.04; p < 0.0001; 폐경 후 여성의 ALM/Height2, MePB: β= -0.056; SE= 0.01; p= 0.0002, PrPB: β= -0.100; SE= 0.01; p < 0.0001. ALM과 ALM/Height2으로 정의된 낮은 골격근량에 대해 전체 여성 및 폐경 후 여성에서만 오즈비(OR)의 유의한 증가가 관찰되었다. 전체 여성의 ALM에 대해, MePB: OR= 1.04; 95% CI= 1.00-1.07; p= 0.043, PrPB: OR= 1.07; 95% CI= 1.01-1.13; p= 0.0314. 폐경 후 여성의 ALM에 대해, MePB: OR= 1.06; 95% CI= 1.01-1.11; p= 0.0184, PrPB: OR= 1.10; 95% CI= 1.02-1.19, p= 0.0134, 폐경 후 여성의 ALM/Height2에 대해, MePB: OR= 1.05; 95% CI= 1.01-1.10; p= 0.0307, PrPB: OR= 1.09; 95% CI= 1.02-1.17, p= 0.0153. 또한 20세 단위 연령 군 층화로 수행한 민감도 분석에서, 40–59세의 폐경 후 여성(N=247)은 낮은 골격근량 위험이 유의하게 높았지만, 40–59세의 폐경 전 여성(N=243)의 경우 유의한 연관성이 관찰되지 않았다.

결론(Conclusions): 20–59세의 일반 미국 성인 인구집단에서 공변량을 보정한 후, 요중 메틸파라벤(MePB) 및 프로필파라벤(PrPB)의 크레아티닌 보정 농도(UPBC)는 전체 여성과 특히 폐경 후 여성에서 절대 ALM 및 ALM/Height²와 유의한 음의 상관관계를 보였으며, 낮은 골격근량 위험의 증가와도 관련되었다. 이러한 결과는 일상적인 파라벤 노출이 여성, 특히 호르몬 취약성이 높은 폐경 후 인구집단에서 근육량 감소에 기여할 가능성을 시사한다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 제 1 장 서 론 1
• 제 2 장 연구 방법 7
• 제 1 절 연구자료 및 대상 7
• 제 2 절 독립 변수 10
• 제 3 절 종속 변수 12
• 제 4 절 기타 변수 14
• 1. 보정 변수(공변량) 14
• 2. 폐경 상태의 평가 및 분류 16
• 제 5 절 통계 분석 17
• 제 6 절 연구 윤리 20
• 제 3 장 연구 결과 21
• 제 1 절 연구 대상자의 일반적 특성 21
• 제 2 절 연구 대상자의 파라벤 노출 및 골격근량 분포 23
• 제 3 절 다변량 분석 결과 29
• 1. 성별 층화에 따른 연구 결과 29
• 2. 폐경 여부 층화에 따른 연구 결과 35
• 제 4 절 민감도 분석 결과 41
• 1. 20세 단위 연령군 층화에 따른 연구 결과 41
• 제 4 장 연구 고찰 65
• 제 5 장 결론 74
• 참고문헌 75
• Abstract 80
• 표 목차
• [Table 1] 22
• [Table 2] 25
• [Table 3] 31
• [Table 4] 34
• [Table 5] 37
• [Table 6] 40
• [Table 7] 43
• [Table 8] 45
• [Table 9] 48
• [Table 10] 52
• [Table 11] 55
• [Table 12] 58
• [Table 13] 61
• [Table 14] 64
• 그림 목차
• [Figure 1] 9
• [Figure 2] 26
• [Figure 3] 27
• [Figure 4] 28