유기염소계물질과 제2형당뇨병간의 코호트내환자 : 대조군 연구 시범사업 = Assodiation between organochlorine pesticides and type 2 diabetes A nested case-control study

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

◎ Background： Organochlorine pesticides (OCPs) accumulated in adipose tissue were associated with type 2 diabetes, insulin resistance, and metabolic syndrome among the U.S. general population. This study was performed to examine the association between OCPs and prediabetes using a nested case-control study.
◎ Methods : Among participants of Ansung • Ansan cohort, we selected 77 cases with impaired glucose tolerance or impaired fasting glucose at examination 4, but had normal glucose tolerance from examination 1 to examination 3. A total of 159 controls was selected using age, sex, and BMI matching among subjects who had normal glucose tolerance from examination 1 to examination 4. OCPs were analyzed in stored serum at examination 2 and examination 3 (1:1 mixed) by HRGC/IIRMS. Lipid-based serum concentrations of OCPs were categorized by quartile and the last quartile was further divided by its median value.
◎ Results : P-hexachlorocyclohexane and p,p'-DDT were positively associated with the risk of developing impaired glucose tolerance even though they failed to reach statistically significances; adjusted ORs were 1.0，2.7, 2.2，2.1，3.4 (Ptrend=0.12) and 1.0，1.0，0.8，1.5, 2.1 (Ptrend=0.n). OCPs positively associated with the risk of impaired fasting glucose were heptachlor epoxide, oxychlordane, and trans-nonachlor. Adjusted ORs were 1.0, 1.6, 1.4, 3.6，10.5 (Ptrcnd=0.03), 1.0, 2.7, 2.1, 1.1, 7.9 (Ptrcnd=0.07), and 1.0, 5.5, 3.0, 4.1, 12.6 (Ptmui=0.05). respectively. In addition, some OCPs were associated with insulin resistance, increased triglyceride, and decreased HDL-cholesteroI.
◎ Conclusion : This study confirmed that background exposure to OCPs in general
population can increase the risk of impaired glucose tolerance or impaired fasting glucose.
As different OCPs were associated with different outcomes, it may explain why impaired glucose tolerance and impaired fasting glucose suggest different pathogenesis in earlier epidemiological studies. If the current findings are confirmed in other cohort studies and molecular mechanisms are revealed, it will lead to an important change of paradigm on type 2 diabetes and contribute to development of prevention of control strategies of type 2 diabetes.

국문 초록 (Abstract)

◎ 연구배경 : 특별한 직업적 폭로가 없는 일반인구집단에서 유기염소계 농약에 대한 노출이 비만과 관련된 대표적인 질환인 제 2형 당뇨병, 인슐린 저항성 및 대사증후군의 발생과 밀접한 관련성이 있을 가능성이 최근 미국에서 시행된 일련의 단면역학연구에서 보고된 바있다. 본 연구는 유기염소계 농약과 전당뇨병간의 관련성을 코호트내 환자-대조군을 이용하여 전향적으로 연구하고자 시행되었다.
◎ 연구방법 : 안성․안산코호트 참가자중 1기, 2기, 3기에는 혈당이상이 없었다가 4기에 내당능장애 혹은 공복혈당장애를 가진 77명을 환자군으로 선정하였으며 1기부터 4기까지 계속적으로 정상혈당을 유지하던 사람들 중 연령, 성별, 비만도에 대하여 짝짓기를 시행한 159명을 대조군으로 선정하였다. 유기염소계 농약 농도는 2기와 3기 검진시 채취하여 보관하고 있던 시료를 1:1로 섞은 혈청 2ml을 이용하여 고분해능질량분석기(GC-HRMS)로 분석하였다. 유기염소계 농약의 혈중 지질보정농도는 먼저 4분위수로 나누고 마지막 분위수를 그 중앙값으로 다시 나누어 향후 내당능장애 혹은 공복혈당장애가 발생할 위험도를 로지스틱 회귀분석을 통하여 분석하였다.
◎ 연구결과 : 내당능장애와 관련성을 보인 유기염소계농약은 β-hexachlorocyclohexane와 p,p'-DDT로 보정위험도는 각각 1.0, 2.7, 2.2, 2.1, 3.4 (Ptrend=0.12)와 1.0, 1.0, 0.8,1.5, 2.1 (Ptrend=0.11)로 통계적 유의성에 미치지는 못하였으나 용량-반응 관계을 보였다.공복혈당장애와 관련성을 보인 유기염소계 농약은 heptachlor epoxide, oxychlordane,trans-nonachlor로 보정위험도가 각각 1.0, 1.6, 1.4, 3.6, 10.5 (Ptrend=0.03), 1.0, 2.7,2.1, 1.1, 7.9 (Ptrend=0.07), 1.0, 5.5, 3.0, 4.1, 12.6 (Ptrend=0.05)로 매우 강력한 용량-반응관계를 보였다. 또한 일부 유기염소계농약들은 인슐린 민감성을 낮춤으로써 인슐린 저항성을 높일 수 있으며 중성지질을 높이고 고밀도콜레스테롤치를 낮추는 것으로 나타났다.
◎ 결론 : 본 코호트내 환자-대조군 연구를 통하여 유기염소계 농약에 대한 환경 중 노출이 일반인구집단에서 혈당 및 지질대상 이상을 초래함으로써 전당뇨병 발생 위험을 증가시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 또한 기전이 다른 것으로 알려진 공복혈당장애 혹은 내당능장애와 관련성을 보인 유기염소계 농약 종류가 각각 달라서 상이한 농약에 대한 노출이 서로 다른 형태의 혈당이상을 초래할 가능성을 시사하였다. 후속 역학연구와 분자생물학적 기전에 대한 연구가 성공적으로 수행될 경우 이는 현재 가지고 있는 제 2형 당뇨병에 대한 획기적 패러다임의 변화를 가져올 것이며 실질적으로 당뇨병 예방대책 수립, 치료방법 개발 및 관리에 매우 중요한 기여를 할 수 있을 것이다.