Associations of Metabolic Dysfunction-Associated Fatty Liver Disease and Physical Activity with Knee Osteoarthritis in Middle-Aged and Older Women

Kim, Min-jun; Kim, Jeonghyeon; Lee, Inhwan; 민준 김; 정현 김; 인환 이

doi:10.15857/ksep.2025.00150

Exerc Sci > Volume 34(3); 2025 > Article

중·고령 여성의 대사 이상 관련 지방간 질환 및 신체활동과 무릎 골관절염의 연관성

Original Article

Exerc Sci. 2025; 34(3): 257-266.

Published online: Jul 16, 2025

DOI: https://doi.org/10.15857/ksep.2025.00150

중·고령 여성의 대사 이상 관련 지방간 질환 및 신체활동과 무릎 골관절염의 연관성

김민준 PhD¹

, 김정현 PhD²

, 이인환 PhD³

¹국립창원대학교 미래융합연구소

²성균관대학교 스포츠과학과

³국립창원대학교 스마트헬스케어학과

Associations of Metabolic Dysfunction-Associated Fatty Liver Disease and Physical Activity with Knee Osteoarthritis in Middle-Aged and Older Women

Min-jun Kim PhD¹

, Jeonghyeon Kim PhD²

, Inhwan Lee PhD³

¹Research Institute of Future Convergence, Changwon National University, Changwon, Korea

²Department of Sport Science, Sungkyunkwan University, Suwon, Korea

³Department of Smart and Healthcare, Changwon National University, Changwon, Korea

Corresponding author: Inhwan Lee Tel +82-55-213-3061 Fax +82-55-213-3062 E-mail ansh00@changwon.ac.kr

*This work was supported by the Basic Science Research Program through the National Research Foundation of Korea (NRF), funded by the Ministry of Education (grant number RS-2024-00451087).

*The survey data used in this study were approved by the Institutional Review Board (IRB) of the Korea Centers for Disease Control and Prevention (IRB No. 2009-01CON-03-2C; 2010-02CON-21-C; 2011-02CON-06-C; 2012-02ON-06-C; 2012-01EXP-01-2C; 2013-07CON-03-4C)

Received Mar 19, 2025 Revised Apr 17, 2025 Accepted Apr 25, 2025

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

PURPOSE

This study examined the associations between the independent and combined levels of metabolic dysfunction-associated fatty liver disease (MAFLD) and physical activity (PA) with knee osteoarthritis (KOA) in women aged ≥50 years.

METHODS

A total of 6,688 women aged ≥50 years who participated in the Korea National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES) from 2009 to 2013 were included. The participants were classified into Case and Normal groups based on the presence of MAFLD, and into Active and Inactive groups based on compliance with the World Health Organization’s PA guidelines. Binary logistic regression was used to calculate odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CIs) for KOA according to the independent and combined levels of MAFLD and PA.

RESULTS

After adjusting for covariates, significantly higher ORs for KOA were observed in the Case group (OR=1.757, p<.001) than in the Normal and Inactive groups (OR=1.181, p<.001). In the combined analysis, all groups (Normal & Inactive: OR=1.281, p=.033; Case & Active: OR=1.672, p<.001; Case & Inactive: OR=2.079, p<.001) showed significantly higher ORs for KOA compared to the Normal & Active group.

CONCLUSIONS

These findings highlight the importance of MAFLD management and regular PA for KOA prevention in middle-aged and older women. Moreover, regular PA may be an effective strategy for reducing KOA risk in individuals with MAFLD.

색인어: 중·고령 여성, 대사 이상 관련 지방간 질환, 신체활동, 무릎 골관절염

Keywords: Middle-aged and older women, Metabolic dysfunction-assoicated fatty liver disease, Physical activity, Knee osteoarthritis

서 론

무릎 골관절염은 무릎 연골이 점진적으로 손상되고, 퇴행성 변화를 겪으면서 관절 주변 조직에도 영향을 미쳐 염증과 통증을 유발하고, 관절 기능을 제한하는 대표적인 퇴행성 관절 질환이다[1,2]. 현재, 전 세계적으로 무릎 골관절염은 전체 골관절염의 질병 부담 중 약 80%를 차지하고 있으며[3], 특히 중 ·고령 여성에서 폐경 후 에스트로겐의 감소, 남성보다 넓은 골반 구조에 기인한 내측 연골의 과도한 하중 부담의 누적 등을 주요 원인으로 높은 유병률을 보이는 것으로 확인된다[4]. 국내의 경우, 최근 전 세계 주요 국가들의 무릎 골관절염 유병률 실태를 조사한 선행연구를 통해 20세 이상 성인에서 무릎 골관절염 유병률은 약 36.1%로, 전 세계 국가 중 세 번째로 높은 것으로 추정되며[3], 인구 고령화 속도를 감안할 때 향후 무릎 골관절염의 유병률과 이로 인한 질병 부담은 더욱 증가할 것으로 예상되어 이에 대한 국가 및 사회적 차원의 대책 마련이 필요한 실정이다[3].

중·고령 여성의 무릎 골관절염의 발병은 신체 기능 저하, 만성 통증, 이동성 제한을 초래하여 독립적인 일상생활을 저해하고 삶의 질을 저하시키며, 사회적 고립과 우울감 증가를 야기하는 것으로 알려져 있다[5-7]. 뿐만 아니라 무릎 골관절염으로 인한 신체 기능 저하와 만성 통증은 신체활동 부족을 매개로 심혈관대사건강에 부정적인 영향을 미쳐 고혈압과 당뇨병 등의 만성질환을 유발하고, 이로 인한 조기 사망을 촉진할 수 있는 것으로 보고되고 있다[8-10]. 그러나 무릎 골관절염의 발병이 이와 같이 신체적·정신적 측면에서 건강상 악영향을 미침에도 불구하고, 현재까지 질환이 상당 부분 진행된 상태에서 관절 치환술을 제외하고 마땅한 치료법이 없는 상황이며, 이마저도 부작용과 높은 건강 비용 부담이 한계로 지적되고 있다[11]. 따라서 사전에 수정 가능한 위험 요인을 식별하여 질환의 예방을 위한 조기 개입 및 관리 전략을 마련하는 것이 핵심으로 강조되고 있으며, 이에 무릎 골관절염의 위험 요인으로 잘 알려진 비만, 흡연, 직업 환경 등의 생활 습관 및 환경과 관련된 요인을 고려한 예방안을 모색하기 위한 연구가 지속적으로 진행되고 있다[12]. 이러한 가운데, 최근 전신의 대사 이상과 만성적 염증 상태가 관절 내 염증 환경을 악화시켜 연골의 구조적 손상을 가속화할 수 있다는 사실이 밝혀지면서 무릎 골관절염을 단순히 물리적 요인에 국한하여 발생하는 질환이 아닌 대사 관련 질환과 기전을 공유하는 질환으로 바라보는 인식이 확산되고 있다[13,14]. 이에 따라 무릎 골관절염과 대사 관련 질환의 연관성을 탐색하는 연구들이 점차적으로 증가하고 있으며, 고혈압, 제2형 당뇨, 이상지질혈증, 대사증후군 등의 주요 대사 질환은 무릎 골관절염의 발병을 촉진하는 위험 요인으로 다수의 연구결과를 통해 밝혀지고 있다[15,16].

대사 이상 관련 지방간 질환(metabolic dysfunction-associated fatty liver disease, MAFLD)은 기존의 비알콜성 지방간 질환(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)이 지닌 이질적인 임상적 특성과 알코올 섭취 기준 모호성 등의 한계를 극복하기 위해 최근 국제적 합의를 통해 도입된 개념이다[17,18]. MAFLD는 간내 지방 축적을 전제로, 기존의 NAFLD 진단에서 간과되었던 비만, 제2형 당뇨, 허리둘레, 혈압, 혈중 지질, 공복 혈당 등의 대사 위험 요인에 근거한 부정적 대사 상태를 고려하여 진단되기 때문에 인체의 대사 상태를 더욱 잘 반영한다[17]. 더불어 간 내 지방 축적이 간의 대사증후군으로 표현되는 등 복합적인 대사 기능 장애의 임상적 징후를 나타낸다는 점을 고려할 때, MAFLD는 인체의 대사 기능 이상을 명확하게 반영하는 질환으로 추정되며, 따라서 무릎 골관절염을 촉진하는 위험 요인으로 작용할 수 있으리라 예상된다[19]. 실례로, 최근 국내의 역학 조사를 바탕으로 MAFLD와 무릎 골관절염의 연관성을 조사한 연구에 의하면 MAFLD에 해당하는 경우 무릎 골관절염의 위험이 약 1.475배 증가하는 것으로 확인된 바 있다[20]. 그러나 문헌 고찰 결과, MAFLD와 무릎 골관절염의 연관성을 조사한 연구는 앞서 언급한 단 1건의 연구에 불과한 실정이기에 MAFLD가 무릎 골관절염의 위험 요인임을 뒷받침하기 위한 후속 연구의 필요성이 제기된다.

한편, 신체활동은 골격근에 의한 인체의 모든 움직임으로 정의되며, 오랜 기간 많은 연구들을 통해 무릎 골관절염의 예방을 위한 수정 가능한 생활습관 요인 중 하나로 보고되고 있다. 구체적으로 규칙적인 신체활동은 체중 감소와 근육 강화를 통해 관절에 가해지는 하중 부담을 감소시켜 무릎 골관절염의 진행을 지연하고 통증 감소 및 기능 저하를 유도하는 것으로 알려지고 있다[21]. 또한 생리학적 측면에서 대사 기능의 개선을 통해 연골 내 염증 반응을 억제하여 연골의 퇴행을 지연하는 것으로 보고되고 있다[22,23]. 실례로, Castrogiovanni et al. (2019)은 실험 연구를 통해 규칙적인 중강도 신체활동이 무릎 관절의 활막 내에서 IL-1β와 IL-6의 감소를 통해 관절의 퇴행성 변화로부터 보호 역할을 한다는 점을 규명한 바 있으며[22], Chen et al. (2020)은 신체활동이 세포 내 염증 반응을 유도하는 JNK/NF-κB 신호 전달 경로 활성화의 억제를 통해 염증 반응을 감소시켜 무릎 관절 구조를 유지하는데 기여할 수 있음을 입증한 바 있다[23].

선행연구를 종합해보면 MAFLD는 단순한 간 질환을 넘어 대사 기능 이상을 반영하는 질환으로, 고혈압, 제2형 당뇨, 대사증후군 등 무릎 골관절염의 위험 요인으로 확립된 대사 관련 질환을 포괄하고 있다는 점에서 무릎 골관절염의 발병을 촉진할 수 있는 위험 요인으로 작용할 것으로 예상된다. 대조적으로 규칙적인 신체활동은 대사 기능 개선을 통한 염증 반응의 억제를 통해 무릎 골관절염의 발병으로부터 보호적 역할을 하는 것으로 판단되며, 이를 고려할 때, 신체활동은 MAFLD 인한 무릎 골관절염 발병 위험을 완화할 수 있는 보호 요인으로 작용할 가능성이 있다. 그러나 현재까지 MAFLD와 무릎 골관절염의 연관성을 분석한 연구는 제한적이며, 더불어 기존의 선행연구들은 MAFLD 및 신체활동과 무릎 골관절염의 단편적인 연관성 검증에 국한되어 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 MAFLD와 무릎 골관절염의 연관성을 분석하여 MAFLD가 무릎 골관절염의 위험 요인으로 작용할 수 있다는 추가적인 근거를 제시하고자 하며, 아울러 이들 간의 관계에서 신체활동의 보호적 역할을 분석함으로써 중년 이후 무릎 골관절염의 예방을 위한 전략 수립의 기초 자료를 축적하고자 한다.

연구 방법

1. 연구 대상

본 연구의 MAFLD 진단 기준에 포함된 간 지방증의 대리 지표인 Hepatic steatosis index (HSI) 산출에 필요한 혈액 지표와 무릎 관절에 대한 방사선 사진 촬영 및 진단 등급이 모두 포함된 국민건강영양조사의 2009-2013년도 자료를 활용하였다. 연구 대상은 무릎 골관절염의 성별 및 연령에 따른 유병률을 고려하여 만 50세 이상의 중 ·고령자 9,571명을 최초 대상으로 선정하였다. 이후 MAFLD 진단 지표가 누락된 1,290명, 무릎 골관절염 데이터가 누락된 1,193명, 신체활동 데이터가 누락된 94명, 사회경제적 요인, 건강 관련 요인 등 기타 공변량에 대한 데이터가 누락된 306명을 포함하여 총 2,883명의 참가자를 제외하였으며, 최종적으로 6,688명에 대한 데이터가 자료 분석에 포함되었다.

2. 연구방법

1) 신체구성, 인체계측 및 혈압

신체구성 및 인체계측 측정은 검진용 가운을 착용한 후 진행되었다. 신장과 체중은 바르게 선 자세에서 신장계(Seca 225, Seca, Hamburg, Germany)와 체중계(GL-6000-20, Gtech, Uijeongbu, Korea)를 이용하였다. 이후 측정된 신장과 체중을 체중(kg)/신장(m²)의 공식에 대입하여 체질량지수를 산출하였다. 또한 허리둘레는 인체계측용 줄자(Seca 200, Seca, Hamburg, Germany)를 이용하여 늑골의 최하단부와 장골능의 중앙 지점에서 측정하였으며, 수축기 혈압과 이완기 혈압은 수은 혈압계(Wall Unit 33, Baum, NY, USA)를 이용하여 10분 간격으로 3회 측정한 뒤, 평균값을 연구의 변인으로 활용하였다.

2) 방사선학적 무릎 골관절염 평가

양쪽 무릎이 전후면과 외측면에서 봤을 때, 30° 정도 굽혀진 상태로 체중이 부하된 자세에서 SD3000 synchro Stand (Accel Ray, Switzerland)를 이용하여 무릎 관절의 방사선 사진을 촬영하였다. 이후 촬영된 사진은 두명의 방사선 전문의가 Kellgren-Lawrence (KL) 척도를 사용하여 평가하였으며, 일치된 등급을 최종 등급으로 인정하였다. 두 전문의 간 등급의 불일치가 1등급일 경우에는 더 높은 등급을 최종 등급으로 하였으며, 불일치가 1등급을 초과할 경우에는 세 번째 방사선 전문의가 평가한 등급과 일치하는 등급을 최종 등급으로 하였다. 방사선학적 무릎 골관절염은 KL 등급이 2등급 이상일 경우로 정의하였다[24].

3) 대사 이상 관련 지방간 질환

선행연구를 통해 MAFLD 진단에 대한 타당도가 확보된 hepatic steatosis index (HSI)에 근거하여 MAFLD를 정의하였다[25]. 구체적으로 MAFLD는 HSI가 36점 이상이며, 제2형 당뇨, 또는 체질량지수가 23.0 이상에 해당하거나, 체질량지수가 23.0 미만이나 허리둘레(80 cm 이상), 혈압(수축기 혈압 130 mmHg 이상 또는 이완기 혈압 mmHg 85 이상), 중성지방(150 mg/dL 이상), 고밀도 지단백 콜레스테롤 (50 mg/dL 미만), 전 당계 당뇨(공복혈당 120-125 mg/dL)의 5가지 위험 인자 중에서 2가지 이상에 해당하는 경우로 정의하였다[15]. 본 연구에서 HSI는 다음과 같은 공식을 통해 산출하였다[26].

HSI=8×ALT/AST ratio+BMI (+2, if diabetes, +2, if female)

4) 신체활동

신체활동은 주당 중강도 및 고강도 신체활동에 대한 참여 일수와 시간을 묻는 설문에 근거하여 주당 중-고강도 신체활동에 대한 참여 시간을 산출하였다. 이후 세계보건기구에서 권장하는 성인 및 노년기 신체활동 가이드라인을 참고하여 주당 중강도 이상의 신체활동에 150분 또는 고강도 신체활동에 75분 또는 이를 합산하여 150분 이상 참여하는 경우 ‘Active’로 구분하였으며, 이를 충족하지 못한 경우 ‘Inactivity’로 구분하였다[27].

5) 혈액 변인

채혈은 최소 8시간 이상의 공복 상태에서 주로 사용하지 않는 팔의 상완정맥에서 수집되었다. 수집된 혈액은 지질 검사 및 간 기능 검사의 용도로 SST tube, 공복 혈당 검사의 용도로 NaF tube에 보관하였으며, SST tube에 보관된 혈액은 30분간 실온 방치 후 3,000 rpm에서 15분간 원심분리하였고, Naf tube에 보관된 혈액은 항응고제와 혈액이 잘 혼합되도록 roller mixer에서 10분간 혼합한 후 냉장고에 보관하였다. 이후 분석 업체에서 검체를 수거하였으며, 공복혈당과 고밀도 지단백 콜레스테롤, 중성지방은 효소법을 이용하여 분석하였으며, AST와 ALT는 IFCC (International Federation of Clinical Chemistry) 권장 효소법를 이용하여 분석하였다(Hitachi Automatic Analyzer 7600, Hitachi, Tokyo, Japan).

6) 공변량 구분

공변량으로 가구 소득 수준, 교육 수준, 결혼 상태, 거주 지역 등의 사회 경제적 요인과 흡연, 과도한 음주, 폐경 유무, 스트레스 등의 건강 관련 요인에 대해 조사하였다. 가구 소득 수준은 가구원 전체의 월 소득을 조사 시점에서 국내의 가구 소득 사분위수에 따라 분류한 이후, 1사분위수와 2사분위수는 낮음, 3사분위수와 4사분위수는 높음으로 구분하였으며, 교육 수준은 중학교 졸업 이하 및 고등학교 졸업 이상, 결혼 상태는 기혼 및 미혼, 이혼 또는 사별, 거주 지역은 동부 및 읍면부로 구분하였다. 건강 관련 요인으로 흡연은 평생 5갑 이상의 흡연 이력에 따라 구분하였으며[28], 과도한 음주는 회당 다섯잔 이상의 음주를 주 2회 이상하는 경우로 정의하였고[29], 스트레스 수준은 낮음과 높음으로 구분하였다.

3. 자료처리방법

본 연구에서는 연속형 자료를 평균(mean)과 표준편차(SD)로, 범주형 자료를 빈도 수와 비율(%)로 표기하였다. 먼저 무릎 골관절염과 MAFLD 및 신체활동 수준에 따른 연속형 변인 비교를 위해 독립표본 t-검정, 범주형 변인 비교를 위해 카이제곱 검정을 실시하였다. 이후, 이분형 로지스틱 회귀분석을 통해 MAFLD와 신체활동 수준의 독립 및 복합 수준에 따른 무릎 골관절염 노출에 대한 승산비와 95% 신뢰구간을 산출하였다. 본 연구의 모든 자료 분석은 SPSS 28.0 version (IBM Corp, Armonk, NY, USA)을 통해 실시하였고, 가설 검정을 위한 통계적 유의 수준은 α= 0.05로 설정하였다.

연구 결과

1. 무릎 골관절염 유무에 따른 변인 비교

Table 1은 무릎 골관절염 유무에 따른 변인들을 비교한 결과이다. 분석 결과, Case 집단은 Normal 집단에 비해 나이(p<.001), 체중(p<.001), 체질량지수(p<.001), 허리둘레(p<.001), 폐경(p<.001), 당뇨(p<.001), 대사증후군 위험 요인 수(p<.001), HSI score (p<.001), MAFLD (p<.001), 수축기혈압(p<.001), 공복혈당(p<.001), 중성지방(p<.001)이 유의하게 높은 것으로 나타났으며, 신장(p<.001), 가구 소득 수준(p<.001), 교육 수준(p<.001), 기혼(p<.001), 도시 거주(p<.001), 과도한 음주(p<.001), 중-고강도 신체활동 시간(p=.049), 이완기 혈압(p=.026)은 유의하게 낮은 것으로 나타났다.

2. 대사 이상 관련 지방간 질환 및 신체활동 수준에 따른 변인 비교

Table 2는 MAFLD 및 신체활동 수준에 따른 변인들을 비교한 결과이다. 먼저 MAFLD 유무에 따른 분석 결과, Case 집단은 Normal 집단과 비교하여 체중(p<.001), 체질량지수(p<.001), 허리둘레(p<.001), 당뇨(p<.001), 대사증후군 위험 요인 수(p<.001), KL 등급(p<.001), 무릎 골관절염 유병률(p<.001), 수축기 혈압(p<.001), 이완기 혈압(p<.001), 공복 혈당(p<.001), 중성 지방(p<.001), AST (p<.001), ALT (p<.001)가 유의하게 높은 것으로 나타났으며, 가구 소득 수준(p<.001), 교육 수준(p<.001), 고밀도 지단백 콜레스테롤(p<.001)은 유의하게 낮은 것으로 나타났다.

또한 신체활동 수준에 따른 분석 결과, Inactivity 집단은 Active 집단과 비교하여 나이(p<.001), 허리둘레(p=.014), 도시 거주(p=.021), 흡연(p=.015), 폐경(p<.001), 당뇨(p<.001), 대사증후군 위험 요인 수(p<.001), KL 등급(p<.001), 무릎 골관절염(p<.001), 수축기 혈압(p<.001), 공복 혈당(p<.001), 중성 지방(p<.001)은 유의하게 높은 것으로 나타났으며, 체중(p<.001), 신장(p<.001), 교육 수준(p<.001), 기혼(p<.001), 과도한 음주(p=.036), 이완기 혈압(p=.016), 고밀도 지단백 콜레스테롤(p<.001)이 유의하게 낮은 것으로 나타났다.

3. 대사 이상 관련 지방간 질환 및 신체활동 수준에 따른 무릎 골관절염 노출 승산비

Table 3은 MAFLD와 신체활동의 독립적 수준에 따른 무릎 골관절염 노출에 대한 승산비를 산출한 결과이다. 먼저 MAFLD 유무에 따른 무릎 골관절염 노출에 대한 승산비를 산출한 결과, 공변량을 보정하지 않은 모델 1 (OR=1.669, 95% CI=1.494-1.865, p<.001)에서 case 집단은 Normal 집단(OR=1, reference)과 비교하여 무릎 골관절염 노출에 대한 승산비가 유의하게 높은 것으로 확인되었으며, 나이를 보정한 모델 2 (OR=1.861, 95% CI=1.661-2.085, p<.001)와 추가적으로 사회경제적 요인, 건강 관련 요인을 보정한 모델 3 (OR=1.757, 95% CI=1.563-1.974, p<.001)에서도 결과는 유의한 것으로 나타났다.

또한 신체활동 수준에 따른 무릎 골관절염 노출에 대한 승산비를 산출한 결과, 공변량을 보정하지 않은 모델 1 (OR=1.425, 95% CI=1.279-1.588, p<.001)에서 Inactivity 집단은 Active 집단(OR=1, reference)과 비교하여 무릎 골관절염 노출에 대한 승산비가 유의하게 높은 것으로 확인되었으며, 나이를 보정한 모델 2 (OR=1.306, 95% CI=1.170-1.459, p<.001)와 추가적으로 사회경제적 요인, 건강 관련 요인을 보정한 모델 3 (OR=1.181, 95% CI=1.052-1.325, p=.005)에서도 결과는 유의한 것으로 나타났다.

4. 대사 이상 관련 지방간 질환 및 신체활동의 복합 수준에 따른 무릎 골관절염 노출 승산비

Table 4는 MAFLD와 신체활동의 복합 수준에 따른 무릎 골관절염 노출에 대한 승산비를 산출한 결과이다. 분석 결과, 공변량을 보정하지 않은 모델 1 (Normal & inactivity, OR=1.425, 95% CI=1.255-1.618, p<.001; Case & active, OR=1.655, 95% CI=1.345-2.037, p<.001; Case & Inactivity, OR=2.397, 95% CI=2.049-2.805, p<.001)에서 Normal & active 집단(OR=1, reference)과 비교하여 모든 집단에서 무릎 골관절염 노출에 대한 승산비가 유의하게 높은 것으로 나타났으며, 나이를 보정한 모델 2 (Normal & inactivity, OR=1.275, 95% CI=1.119-1.453, p<.001; Case & active, OR=1.750, 95% CI=1.417-2.161, p<.001; Case & Inactivity, OR= 432, 95% CI=2.072-2.853, p<.001)와 추가적으로 사회경제적 요인과 건강 관련 요인을 보정한 모델 3 (Normal & inactivity, OR=1.158, 95% CI=1.012-1.325, p=.033; Case & active, OR=1.672, 95% CI=1.346-2.077, p<.001; Case & Inactivity, OR=2.079, 95% CI=1.764-2.451, p<.001)에서도 결과는 유의한 것으로 나타났다.

논 의

본 연구는 국내의 대단위 역학 조사인 국민건강영양조사의 2009-2013년도 자료를 활용한 횡단적 연구로, 50세 이상의 중 ·고령 여성 6,688명을 대상으로 MAFLD와 신체활동의 독립 및 복합 수준과 무릎 골관절염의 연관성을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 연구 결과, 공변량에 대한 보정 후, MAFLD에 대한 Case 집단은 Normal 집단에 비해 무릎 골관절염 노출 위험이 약 1.757배 높은 것으로 나타났으며, 주당 중-고강도 신체활동에 150분 미만 참여하는 Inactivity 집단은 150분 이상 참여하는 Active 집단에 비해 약 1.181배 높은 것으로 확인되었다. 또한 MAFLD와 신체활동의 복합 수준에 따른 분석 결과, Normal 및 Active 집단과 비교하여 모든 집단에서 무릎 골관절염 노출에 대한 승산비가 유의하게 높은 것으로 확인되었다.

기존에는 무릎 골관절염의 병리학적 기전을 관절에 가해지는 비정상적인 부하와 같은 국소적 요인에 근거하여 이해해왔으나, 최근 들어 체내 대사 및 염증 기전과 관련됨이 점차 밝혀지고 있으며, 이에 다양한 대사성 질환과 무릎 골관절염의 연관성이 보고되고 있다[30-32]. 구체적으로 종단 및 횡단 설계를 포함한 여러 임상 연구를 통해 제2형 당뇨, 고혈압, 대사증후군 등은 무릎 골관절염의 발병에 대한 독립적인 위험 요인으로 보고되고 있다[30-32]. 이러한 맥락에서 간 내 지방 축적을 전제로 비만 및 제2형 당뇨와 혈압, 공복 혈당 등의 대사 위험 요인의 동반 여부를 기준으로 진단되는 MAFLD 또한 무릎 골관절염의 위험 요인으로 작용할 수 있을 것으로 예측된다. 실례로 국내의 50세 이상 중 ·고령자를 대상으로 한 연구에서는 MAFLD 유무에 따른 무릎 골관절염 노출에 대한 상대적 위험도를 산출한 결과, 대사 이상 지방간 질환을 보유한 집단에서 정상 집단보다 1.479배 높은 것으로 나타났다[20]. 이와 유사하게 본 연구에서도 50세 이상 중·고령 여성에서 MAFLD를 보유한 Case 집단이 Normal 집단보다 무릎 골관절염 노출에 대한 승산비가 유의하게 높은 것으로 확인되었다. 이러한 결과들은 중·고령자들의 MAFLD가 기존에 보고된 제2형 당뇨, 대사증후군과 같은 대사성 질환과 유사한 병리학적 기전을 통해 무릎 골관절염의 발병을 촉진하는 독립적 위험 요인이 될 수 있음을 시사한다. 다만 본 연구를 포함하여 MAFLD와 무릎 골관절염의 연관성을 보고한 선행 연구는 모두 횡단 설계된 연구로써, 양방향 관계를 배제할 수 없으며, 이에 종단 설계 방식의 후속 연구를 통해 MAFLD와 무릎 골관절염의 관계를 명확하게 파악해야 할 필요성이 있다.

규칙적인 신체활동은 체중 감소를 통한 비만 개선과 대사 기능 향상 및 항염증 효과를 통해 다양한 만성질환의 위험을 낮추는 것으로 알려져 있으며, 이러한 신체활동의 이점은 무릎 골관절염의 예방 및 개선에도 긍정적인 역할을 하는 것으로 보고되고 있다[21-23]. 구체적으로, 신체활동은 체중 감소와 신체기능 향상을 통해 관절에 가해지는 부담을 감소시키고, 인슐린 감수성 및 염증 조절 물질의 개선을 유도하여 무릎 관절 주변 조직의 손상 및 퇴행을 지연시키는 효과가 있는 것으로 확인되며[21-23,33] 이와 같은 무릎 골관절염에 대한 신체활동의 보호적 역할은 임상 연구를 통해서도 뒷받침되고 있다. 실례로, 두 건의 임상연구에서는 여가시간 신체활동 수준이 높을수록 관련하여 무릎 골관절염의 발병 위험이 감소함을 보고한 바 있다[34,35]. 또한 무릎 골관절염을 가진 비만 성인을 대상으로 한 운동 중재 연구에서는 장기간의 운동이 무릎 관절에 가해지는 압박력과 염증성 사이토카인, 주관적 통증을 감소시킴을 보고한 바 있으며[36], 또 다른 연구에서는 운동 프로그램이 무릎 골관절염 환자들의 하지 근기능 개선을 통해 임상적 증상을 개선하여 건강한 일상생활을 영위하는데 기여할 수 있음을 보고한 바 있다[37]. 본 연구에서도 세계보건기구에서 권장하는 주당 중강도 이상의 신체활동에 150분 이상 참여하는 집단과 비교하여 신체활동에 참여하지 않는 집단에서 무릎 골관절염 노출 위험이 유의하게 증가하는 것으로 나타나 무릎 골관절염에 대한 신체활동의 보호 효과를 보고한 선행연구를 뒷받침하였으며, 종합적으로 이러한 결과들은 중·노년기 규칙적인 신체활동이 무릎 골관절염 예방에 기여할 수 있는 중요한 생활습관이며, 향후 관절 건강 유지를 위한 전략으로 적극 권장되어야 함을 시사한다.

나아가 본 연구에서는 MAFLD와 신체활동의 복합 수준에 따라 집단을 구분한 이후, 무릎 골관절염 노출에 대한 승산비를 산출한 결과, Normal 및 active 집단과 비교하여 모든 집단에서 무릎 골관절염 노출에 대한 승산비가 유의하게 높은 것으로 나타났다. 구체적으로 MAFLD와 신체활동 부족이 동반된 집단에서 무릎 골관절염의 위험이 가장 높은 것으로 나타난 반면, MAFLD가 존재하더라도 규칙적인 신체활동에 참여할 경우 위험이 상대적으로 낮아지는 경향을 나타냈다. 이와 유사한 연구로, El Karib (2015)은 운동이 당뇨로 인한 IL-6의 과발현을 억제하여 관절 연골의 손상을 보호할 수 있음을 규명한 바 있으며[38], Yokochi et al. (2011)은 대사성 질환과 무릎 골관절염을 동반한 고령자들을 대상으로 운동이 체중 감소 및 대사 기능 개선을 통해 무릎 관절 기능을 향상시키고, 관련 증상을 완화하는데 기여할 수 있음을 보고한 바 있다[39]. 이러한 결과들을 종합하여 볼 때, 신체활동은 대사성 질환으로 인한 무릎 골관절염의 위험을 완화할 수 있는 중재 수단이 될 수 있으리라 판단되며, 이에 중·노년기 관절 건강 관리를 위한 신체활동 증진 방안의 필요성을 제언한다. 더 나아가 본 연구결과는 세계보건기구에서 권장하는 중-고강도 신체활동에 150분 이상 참여하는 것이 대사성 질환을 보유한 중 ·고령 여성들의 무릎 골관절염 예방을 위한 방법의 일환이 될 수 있음을 시사한다. 다만, 무릎 골관절염의 증상이 심한 환자의 경우 관절에 충격이 적은 형태의 신체활동이 보다 적절할 수 있으므로, 증상 정도와 신체 기능을 고려한 맞춤형 운동 처방 및 개별화된 신체활동 지침의 마련이 제고되어야 할 것이다.

본 연구에는 다음과 같은 제한점이 있다. 첫째, 본 연구는 횡단 설계된 연구로, 인과관계의 방향을 명확히 구분하기 어렵기 때문에 무릎 골관절염으로 인한 신체활동 제한이 질환의 원인으로 해석되었을 가능성을 배제할 수 없다. 둘째, 본 연구의 대상은 국내의 여성 노인으로 한정되며, 이에 연구의 결과를 다른 인종이나 다른 성별 및 연령대로 확대하여 해석하는데 제한이 있다. 셋째, 본 연구에 포함된 신체활동 조사는 설문으로 진행되었으며, 이에 조사도구에 의한 편향 오류의 가능성을 배제할 수 없다. 넷째, MAFLD의 진단 중 간 지방증은 간 생검 또는 초음파, 자기공명영상을 활용한 진단이 표준 진단법으로 활용되나 본 연구에서는 비침슴적 지표를 활용하여 평가하였으며, 이에 평가의 정확도에 오류가 있을 수 있다. 따라서 향후 연구에서는 다양한 인종 및 성별을 포함한 종단 설계를 기반으로 신체활동과 MAFLD를 보다 객관적인 방법으로 측정함으로써, MAFLD와 무릎 골관절염 의 관계에서 신체활동의 보호 역할을 보다 명확하게 규명할 필요가 있다.

결 론

본 연구에서는 50세 이상 여성 중 ·고령자를 대상으로 MAFLD 및 신체활동과 무릎 골관절염의 연관성을 분석한 결과, MAFLD와 신체활동 부족은 각각 무릎 골관절염 위험 증가와 유의한 관련이 있었으며, 특히 MAFLD가 존재하더라도 규칙적인 신체활동에 참여할 경우, 무릎 골관절염의 위험이 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 중 ·고령 여성들의 무릎 골관절염 예방을 위해 MAFLD 관리와 함께 규칙적인 신체활동 참여가 중요함을 강조하며, 더불어 규칙적인 신체활동이 MAFLD 환자들의 무릎 골관절염 위험을 완화할 수 있는 효과적인 수단이 될 수 있음을 시사한다.

Notes

CONFLICT OF INTEREST

이 논문 작성에 있어서 어떠한 조직으로부터 재정을 포함한 일체의 지원을 받지 않았으며, 논문에 영향을 미칠 수 있는 어떠한 관계도 없음을 밝힌다.

AUTHOR CONTRIBUTIONS

Conceptualization: M Kim, J Kim; Data curation: M Kim, I Lee; Formal analysis: M Kim; Funding acquisition: M Kim; Methodology: M Kim, J Kim; Visualization: M Kim; Writing - original draft: M Kim; Writing - review & editing: M Kim, J Kim, I Lee.

Table 1.

Comparison of variables according to knee osteoarthritis

Variables	Total (n=6,688/100.0%)	Radiographic KOA		p-value
Variables	Total (n=6,688/100.0%)	Normal (n=3,749/56.1%)	Case (n=2,939/43.9%)	p-value
KL grade	1.5 ± 1.4	0.4 ± 0.5	2.9 ± 0.7	< .001
Age (yr)	63.2 ± 8.8	60.1 ± 8.0	67.1 ± 8.2	< .001
Weight (kg)	57.4 ± 8.6	56.6 ± 8.1	58.5 ± 9.2	< .001
Height (cm)	153.6 ± 5.9	154.5 ± 5.7	152.6 ± 5.9	< .001
Body mass index (kg/m²)	24.3 ± 3.2	23.7 ± 3.0	25.1 ± 3.3	< .001
Waist circumference (cm)	82.0 ± 9.1	80.1 ± 8.6	84.3 ± 9.2	< .001
Socio-economic status
Household income, n (%)				< .001
Low	3,926 (58.7)	1,925 (51.3)	2,001 (68.1)
High	2,762 (41.3)	1,824 (48.7)	938 (31.9)
Education, n (%)				< .001
Lower than middle school	4,963 (74.2)	2,457 (65.5)	2,506 (85.3)
High school or above	1,725 (25.8)	1,292 (34.5)	433 (14.7)
Marital status, n (%)				< .001
Married	4,609 (68.9)	2,846 (75.9)	1,763 (60.0)
Unmarried/widowed/divorced	2,079 (31.1)	903 (24.1)	1,176 (40.0)
Region, n (%)				< .001
Urban	4,895 (73.2)	2,920 (77.9)	1,975 (67.2)
Rural	1,793 (26.8)	829 (22.1)	964 (32.8)
Health-related parameters
Smoking, n (%)	426 (6.4)	237 (6.3)	189 (6.4)	.856
Heavy alcohol, n (%)	272 (4.1)	184 (4.9)	88 (3.0)	< .001
Menopause, n (%)	6,159 (92.1)	3,350 (89.4)	2,809 (95.6)	< .001
Diabetes, n (%)	1,015 (15.2)	446 (11.9)	569 (19.4)	< .001
MetS components	2.2 ± 1.3	2.0 ± 1.3	2.4 ± 1.3	< .001
MVPA time (min/week)	204.3 ± 501.5	214.7 ± 517.3	191.0 ± 480.4	.049
HSI score	33.5 ± 4.5	32.9 ± 4.3	34.2 ± 4.6	< .001
MAFLD, n (%)	1,702 (25.4)	793 (21.2)	909 (30.9)	< .001
Laboratory parameters
SBP (mmHg)	126.7 ± 17.9	124.3 ± 17.8	129.8 ± 17.4	< .001
DBP (mmHg)	76.4 ± 9.9	76.6 ± 9.7	76.1 ± 10.2	.026
FBG (mg/dL)	101.0 ± 23.0	99.2 ± 21.5	103.5 ± 24.6	< .001
HDL-C (mg/dL)	49.9 ± 11.7	50.7 ± 11.9	48.8 ± 11.3	< .001
TG (mg/dL)	136.1 ± 83.8	131.5 ± 77.8	142.1 ± 90.5	< .001
AST (U/L)	22.8 ± 11.8	22.7 ± 13.5	22.9 ± 9.4	.488
ALT (U/L)	19.9 ± 13.1	20.2 ± 14.2	19.6 ± 11.6	.072

KOA, knee osteoarthritis; KL, kellgren-lawrence; Mets, metabolic syndrome; MVPA, moderate to vigorous physical activity; HSI, hepatic steatosis index; MAFLD, metabolic dysfunction-associated fatty liver disease; SBP, systolic blood pressure; DBP, diastolic blood pressure; FBG, fasting blood glucose; HDL-C, high-density lipoprotein cholesterol; TG, triglyceride; AST, aspartate aminotransferase; ALT, alanine aminotransferse.

Table 2.

Comparison of variables according to MAFLD and physical activity

Variables	MAFLD		p-value	Physical activity		p-value
Variables	Normal (n = 4,986/74.6%)	Case (n = 1,702/25.4%)	p-value	Active (n = 1,933/28.9%)	Inactivity (n = 4,755/71.1%)	p-value
HSI score	31.5 ± 2.8	39.4 ± 3.1	< .001	33.4 ± 4.4	33.5 ± 4.5	.752
MVPA time (min/wk)	206.4 ± 504.9	197.9 ± 491.6	.546	685.8 ± 736.6	8.5 ± 26.0	< .001
Age (yr)	63.3 ± 9.0	62.8 ± 8.1	.070	60.9 ± 8.3	64.1 ± 8.8	< .001
Weight (kg)	54.5 ± 6.7	66.0 ± 7.9	< .001	58.1 ± 8.5	57.1 ± 8.7	< .001
Height (cm)	153.6 ± 6.0	153.8 ± 5.6	.310	154.6 ± 5.7	153.2 ± 5.9	< .001
Body mass index (kg/m²)	23.1 ± 2.3	27.9 ± 2.8	< .001	24.3 ± 3.1	24.3 ± 3.2	.673
Waist circumference (cm)	79.0 ± 7.5	90.7 ± 7.7	< .001	81.5 ± 8.9	82.1 ± 9.2	.014
Socio-economic status
Household income, n (%)			< .001			< .001
Low	2,866 (57.5)	1,060 (62.3)		970 (50.2)	2,956 (62.2)
High	2,120 (42.5)	642 (37.7)		963 (49.8)	1,799 (37.8)
Education, n (%)			< .001			< .001
Lower than middle school	3,624 (72.7)	1,339 (78.7)		1,321 (68.3)	3,642 (76.6)
High school or above	1,362 (27.3)	363 (21.3)		612 (31.7)	1,113 (24.4)
Marital status, n (%)			.765			< .001
Married	3,441 (69.0)	1,168 (68.6)		1,458 (75.4)	3,151 (66.3)
Unmarried/widowed/divorced	1,545 (31.0)	534 (31.4)		475 (24.6)	1,604 (33.7)
Region, n (%)			.644			.021
Urban	3,642 (74.4)	1,253 (73.6)		1,377 (71.2)	3,518 (74.0)
Rural	1,344 (25.6)	449 (26.4)		556 (28.8)	1,237 (26.0)
Health-related parameters
Smoking, n (%)	319 (6.4)	107 (6.3)	.871	101 (5.2)	325 (6.8)	.015
Heavy alcohol, n (%)	195 (3.9)	77 (4.5)	.269	94 (4.9)	178 (3.7)	.036
Menopause, n (%)	4,585 (92.0)	1,574 (92.5)	.491	1,737 (89.9)	4,422 (93.0)	< .001
Diabetes, n (%)	424 (8.5)	591 (34.7)	< .001	229 (11.8)	786 (16.5)	< .001
MetS components	1.9 ± 1.3	2.9 ± 1.1	< .001	2.0 ± 1.3	2.2 ± 1.3	< .001
KL grade	1.4 ± 1.4	1.8 ± 1.4	< .001	1.3 ± 1.4	1.5 ± 1.4	< .001
Radiographic KOA, n (%)	2,030 (40.7)	909 (53.4)	< .001	731 (37.8)	2,208 (46.4)	< .001
Laboratory parameters
SBP (mmHg)	125.6 ± 18.0	130.0 ± 17.1	< .001	124.7 ± 17.6	127.5 ± 17.9	< .001
DBP (mmHg)	75.8 ± 9.9	78.0 ± 9.9	< .001	76.9 ± 10.0	76.2 ± 9.9	.016
FBG (mg/dL)	97.2 ± 18.3	112.5 ± 30.5	< .001	99.4 ± 20.7	101.8 ± 23.9	< .001
HDL-C (mg/dL)	50.6 ± 11.9	47.7 ± 10.9	< .001	50.9 ± 12.0	49.4 ± 11.5	< .001
TG (mg/dL)	127.8 ± 78.6	160.5 ± 93.3	< .001	127.1 ± 75.8	139.8 ± 86.5	< .001
AST (U/L)	22.1 ± 11.7	25.1 ± 11.9	< .001	23.0 ± 9.5	22.8 ± 12.7	.557
ALT (U/L)	17.1 ± 8.8	28.1 ± 19.0	< .001	20.3 ± 14.0	19.8 ± 12.8	.136

MAFLD, metabolic dysfunction-associated fatty liver disease; HSI, hepatic steatosis index; MVPA, moderate to vigorous physical activity; Mets, metabolic syndrome; KL, kellgren-lawrence; KOA, knee osteoarthritis; SBP, systolic blood pressure; DBP, diastolic blood pressure; FBG, fasting blood glucose; HDL-C, high-density lipoprotein cholesterol; TG, triglyceride; AST, aspartate aminotransferase; ALT, alanine aminotransferse.

Table 3.

OR and 95% CI for KOA according to the independent effects of MAFLD and physical activity

	Model 1		Model 2		Model 3
	OR (95% CI)	p-value	OR (95% CI)	p-value	OR (95% CI)	p-value
MAFLD
Normal	1 (reference)		1 (reference)		1 (reference)
Case	1.669 (1.494-1.865)	< .001	1.861 (1.661-2.085)	< 0.001	1.757 (1.563-1.974)	< .001
Physical activity
Active	1 (reference)		1 (reference)		1 (reference)
Inactivity	1.425 (1.279-1.588)	< .001	1.306 (1.170-1.459)	< 0.001	1.181 (1.052-1.325)	.005

OR, odds ratio; CI, confidence interval; KOA, knee osteoarthritis; MAFLD, metabolic dysfunction-associated fatty liver disease

Model 1: Unadjusted.

Model 2: Adjusted for age.

Model 3: Adjusted for Model 2+household income, education, marital status, region, heavy alcohol, menopause, MVPA time (for MAFLD), and MAFLD (for physical activity).

Table 4.

OR and 95% CI for KOA according to the combination of MAFLD and physical activity

Category		Model 1		Model 2		Model 3
MAFLD	Physical activity	OR (95% CI)	p-value	OR (95% CI)	p-value	OR (95% CI)	p-value
Normal	Active	1 (reference)		1 (reference)		1 (reference)
Normal	Inactivity	1.425 (1.255-1.618)	< .001	1.275 (1.119-1.453)	< .001	1.158 (1.012-1.325)	.033
Case	Active	1.655 (1.345-2.037)	< .001	1.750 (1.417-2.161)	< .001	1.672 (1.346-2.077)	< .001
Case	Inactivity	2.397 (2.049-2.805)	< .001	2.432 (2.072-2.853)	< .001	2.079 (1.764-2.451)	< .001

OR, odds ratio; CI, confidence interval; KOA, knee osteoarthritis; MAFLD, metabolic dysfunction-associated fatty liver disease

Model 1: Unadjusted.

Model 2: Adjusted for age.

Model 3: Adjusted for Model 2+household income, education, marital status, region, heavy alcohol, and menopause.

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