혈청 마그네슘 농도와 고혈당증의 관계

Abstract

[한글]

연구 배경

마그네슘은 인체에서 두 번째로 풍부한 세포내 양이온이고, 여러 효소의 대사를 활성화시키며, 특히 당대사에서 중요한 조효소 역할을 한다. 저마그네슘혈증은 고혈압, 고지혈증, 동맥경화증, 협심증, 인슐린 저항성, 당뇨병 및 당뇨병의 합병증과 관련되어 있다.

연구 목적

국내 인구의 혈청 마그네슘 농도의 분포를 파악하고, 혈청 마그네슘 농도가 고혈당증과 독립적인 관련성이 있는지 알아보고자 한다.

연구 방법

본 연구의 자료는 국내 일개 대학병원 종합건강증진센터 수검자 2195명(남성 1577명, 여성 618명)에 대한 구조화된 자기기입식 설문, 신체계측치, 혈액검사 결과를 토대로 하였다. 공복혈당이 110mg

dL 이상이거나 제 2형 당뇨병을 진단받은 경우를 고혈당증으로 정의하여 고혈당군과 정상 혈당군의 혈청 마그네슘 농도 및 성, 연령, 흡연, 1일 음주량, 운동 빈도, 교육 정도, 수입, 체질량지수, 허리둘레, 수축기 및 이완기 혈압, 혈청 지질 농도의 차이를 비교 분석하였다. 혈청 마그네슘의 농도에 따라 세 구간(1.6-2.0mg/dL, 2.1mg/dL, 2.2-2.8mg/dL)으로 구분하여 각 구간의 공복혈당 및 성, 연령, 흡연, 1일 음주량, 운동 빈도, 교육 정도, 수입, 체질량지수, 허리둘레, 수축기 및 이완기 혈압, 혈청 지질 농도의 차이를 비교 분석하였다. 혈청 마그네슘 농도가 가장 높은 제 3 구간(혈청 마그네슘: 2.2-2.8mg/dL)을 기준으로 제 1 구간(혈청 마그네슘: 1.6-2.0mg/dL), 제 2 구간(혈청 마그네슘: 2.1mg/dL)의 고혈당증에 대한 승산비를 다변량 로지스틱 회귀분석을 통하여 구하였다.

결과

혈청 마그네슘의 평균 농도는 남녀 각각 2.20±0.15mg/dL, 2.10±0.14mg/dL로 남성이 여성보다 유의하게 높았다(P=0.003). 고혈당증에 따른 혈청 마그네슘의 농도는 고혈당군에서 2.07±0.14mg/dL, 정상 혈당군에서 2.11±0.14mg/dL로 고혈당군에서 낮았으나 통계적으로 유의하지는 않았다(P=0.059). 혈청 마그네슘 농도가 증가함에 따라 세 구간으로 구분하였을 때, 공복혈당은 각각 95.7±20.2mg/dL, 93.0±13.7mg/dL, 93.1±16.9mg/dL로 감소하였다(P=0.004). 혈청 마그네슘이 증가함에 따라 연령, 허리둘레, 총콜레스테롤, 저밀도 콜레스테롤이 유의하게 증가하였다. 연령, 성, 비만도, 고혈압, 이상지질혈증의 다변량 변수 보정 후 고혈당증의 승산비는, 혈청 마그네슘 농도가 가장 높은 제 3 구간을 기준으로 제 1 구간에서 1.50(신뢰 구간: 1.04-2.18), 제 2 구간에서 1.16(신뢰 구간: 0.78-1.72)이었다. 남녀를 층화하였을 때 남성에서는 다변량 보정 후 승산비가 제 1 구간, 제 2 구간에서 각각 1.53(신뢰 구간: 1.02-2.28), 1.12(신뢰 구간: 0.73-1.72)이었으며, 여성에서는 승산비가 제 1 구간, 제 2 구간에서 각각 1.43(신뢰 구간: 0.52-3.96), 1.34(신뢰 구간: 0.46-3.93)이었다.

결론

본 연구는 혈청 마그네슘 농도와 고혈당증의 관계에 대해 분석한 단면 연구로서 마그네슘의 농도가 낮을수록 고혈당증의 승산비가 증가하였다. 저마그네슘혈증은 인슐린 저항성을 증가시킬 뿐만 아니라 당뇨병의 합병증의 위험도 높이기 때문에 특히 고혈당증이 있는 경우 정기적으로 혈청 마그네슘을 점검하고 보충해 주는 것이 필요하겠다. 향후 식이습관 조사 및 인슐린 저항성 지표를 포함한 대규모의 전향적 연구를 통해 저마그네슘혈증이 당뇨병의 독립적인 위험인자인지 규명하는 것이 남은 과제일 것이다.

[영문]The association between serum magnesium level and hyperglycemia

Background: Magnesium is the second most abundant intracellular cation, it activates multiple enzymatic reactions, and it is a critical cofactor in carbohydrate metabolism. Hypomagnesemia is associated with diabetes mellitus, hypertension, hyperlipidemia, atherosclerosis, angina pectoris. Especially, hypomagnesemia in diabetes mellitus is a bad prognostic factor of insulin resistance and diabetic complications.

Objective: The purposes of this study are to 1)investigate the distribution of serum magnesium level in Koreans, and 2)the independent association between hypomagnesemia with hyperglycemia.

Methods: Our study sample consisted of 1577 men and 618 women who were screened at one health promotion center of a Korean university hospital. Hyperglycemia was defined by a past history of diabetes mellitus or fasting glucose level of at least 110mg/dL. We compared the serum magnesium level, other hematologic factors, physical measurements, demographic and socio-economic factors between hyperglycemia and normoglycemia groups. We divided the study sample into tertiles(1.6-2.0mg/dL, 2.1mg/dL, 2.2-2.8mg/dL) according to the serum magnesium level, compared the fasting glucose level, and other baseline characteristics.

Results: The mean serum magnesium level in men was 2.20±0.15mg/dL, in women it was 2.10±0.14mg/dL, and higher in men(P=0.003). The mean serum magnesium level in the hyperglycemia group was 2.07±0.14mg/dL, in the normoglycemia group it was 2.11±0.14mg/dL(P=0.059). Among tertiles of serum magnesium level, the mean fasting glucose level was 95.7±20.2mg/dL, 93.0±13.7mg/dL, 93.1±16.9mg/dL, respectively, and there was an inverse association between serum magnesium and the fasting glucose level(P=0.004). Age, waist circumference, total cholesterol, LDL-cholesterol had a positive association with the serum magnesium level. After adjusting for potential confounding factors, age, sex, obesity, hypertension, dyslipidemia, compared with subjects that had a serum magnesium level of 2.2-2.8mg/dL, the odds ratio of hyperglycemia rose across the following lower magnesium categories: 1.16(95% CI: 0.78-1.72), 1.50(95% CI: 1.04-2.18) (for trend P=0.032), and for men 1.12(95% CI: 0.73-1.72), 1.53(95% CI: 1.02-2.28) (for trend P=0.040), and for women 1.34(95% CI: 0.46-3.93), 1.43(95% CI: 0.52-3.96) (for trend P=0.494).

Conclusion: This study reveals a significant inverse association between serum magnesium and the fasting glucose level in Koreans. Because magnesium depletion elevates insulin resistance and may increase the risk of diabetic complications, we should monitor the serum magnesium level in hyperglycemia, and encourage increased dietary magnesium intake if the level of serum magnesium is too low.