The Level of Vitamin D Using the LC-MS/MS Method and Related Factors in Healthy Korean Postmenopausal Women

Abstract

Background Vitamin D deficiencies are associated with risks for various diseases. While commonly used antibody and protein binding based assays can only measure total 25-hydroxyvitamin D(total 25(OH)D), the LC-MS/MS method, which offers increased sensitivity and selectivity, can detect separately 25(OH)D_(3) and 25(OH)D_(2). The main purposes of the present study were (1) to evaluate serum vitamin D concentration in the forms of 25(OH)D_(2), 25(OH)D_(3) and total 25(OH)D respectively in Korean postmenopausal women using the LC-MS/MS method, (2) to determine the relationship between the bone turnover marker, PTH and 25(OH)D_(3), total 25(OH)D separately, and (3) to determine the factors that may be associated with vitamin D deficiency using body composition analysis and laboratory blood tests. Methods A total of 200 postmenopausal women who first visited a clinic in a Seoul general hospital, were recruited from November 2012 to March 2014. To control for seasonal ultraviolet(UV) exposure time differences in serum 25(OH)D, laboratory tests were performed only from November to March, when vitamin D is not synthesized. Patients who received body composition analysis and whose medical records included information about serum 25(OH)D_(2), 25(OH)D_(3) and total 25(OH)D levels using the LC-MS/MS method were included in the study. Independent relationships between 25(OH)D_(3), total 25(OH)D and other variables were assessed by multiple regression analysis, respectively. Results The mean serum 25(OH)D_(2), 25(OH)D_(3) and total 25(OH)D levels were 0.51(±0.44)ng/ml, 14.23(±7.05)ng/ml, 14.69(±7.13)ng/ml, respectively. Both 25(OH)D3 and total 25(OH)D were positively correlated with ESR, Apo A-I, and CTX in Korean postmenopausal women. Both Serum 25(OH)D_(3) and total 25(OH)D were negatively correlated with ALP, PTH, and percent body fat. However, osteocalcin showed a negative correlation(r=-0.451;P=0.041) with only 25(OH)D_(3) and not with total 25(OH)D(r=-0.417;P=0.064). Conclusion Both 25(OH)D_(3) and total 25(OH)D were negatively correlated with PTH, a bone formation marker(ALP) and percent body fat. Both 25(OH)D_(3) and total 25(OH)D were positively correlated with bone resorption marker(CTX), ESR and Apo A-I after multiple regression analysis.;연구배경 비타민 D의 부족은 뼈의 대사와 연관이 있고 그 외 암, 심혈관질환, 면역질환 등 여러 질환과 연관이 있다고 보고되고 있어 최근 관심이 높다. 기존에 사용했던 Antibody and protein binding based assay에 반해 최근 새로 개발된 liquid chromatography-tandem mass spectrometry(LC-MS/MS) 방법은 25(OH)D_(2)와 25(OH)D_(3)를 따로 측정하여 total 25(OH)D 결과도 같이 알 수 있고 민감도와 특이도가 높다는 장점이 있는데 이번 연구의 목적 첫 번째는 LC-MS/MS방법을 통해 측정한 비타민 D가 25(OH)D_(2), 25(OH)D_(3), total 25(OH)D의 형태로 한국 폐경여성에서 실제 체내에 어떻게 분포하고 있는지 알아보고 둘째, 한국 폐경여성에서 25(OH)D_(3)나 total 25(OH)D 수치 각각과 골대사 지표(bone turnover marker), PTH와의 연관성을 확인해보자 한다. 마지막으로 체성분 분석 및 실험실 검사를 통해 이외에 비타민 D부족과 관련된 인자들을 찾고자 한다. 방법 본 연구는 2012년 11월부터 2014년 3월까지 서울 소재의 한 종합병원 가정의학과 외래를 처음 방문한 폐경 여성중 선정기준을 만족한 최종 200명을 대상으로 연구를 시행하였다. 비타민 D가 피부에서 거의 합성되지 않는 11월부터 3월까지 피검사를 시행한 사람만을 대상으로 하였고 체성분 분석과 LC-MS/MS방법으로 혈중 25(OH)D_(2), 25(OH)D_(3), total 25(OH)D를 모두 알 수 있는 사람을 대상으로 하였다. 혈청 비타민 D수치와 연관 있는 인자를 알아보기 위해 Pearson's correlation coefficient 상관분석을 시행하였고 이중 연관가능성이 높은 변수들을 모아 25(OH)D_(3)와 total 25(OH)D와 각각 다중회귀분석을 시행하여 연관 있는 인자들을 확인하였다. 결과 한국 폐경여성에서 비타민 D 평균 수치는 25(OH)D_(2)는 0.51(±0.44)ng/ml, 25(OH)D3는 14.23(±7.05)ng/ml, total 25(OH)D는 14.69(±7.13)ng/ml이였다. 혈장 25(OH)D_(3), total 25(OH)D 모두와 유의하게 양의 연관관계에 있는 것은 ESR, Apo A-I, CTX였고 유의하게 음의 연관관계에 있는 인자는 ALP, PTH, 체지방률이 였다. 골대사 지표(bone turnover marker)중 osteocalcin은 25(OH)D_(3)에서만 유의하게 음의 연관성(r=-0.451;P=0.041)이 있었고 total 25(OH)D와는 유의하지 않고 음의 경향성만을 관찰할 수 있었다(r=-0.417;P=0.064). 결론 다중회귀분석 결과 한국 폐경여성에서 25(OH)D_(3), total 25(OH)D 모두는 부갑상선 호르몬과 음의 연관관계가 있었으며 골대사 인자중 골합성 인자(ALP, OC)와는 대체로 음의 연관관계, 골재흡수 인자인 CTX와는 양의 관관계를 보여주었다. 그 외에 체지방률은 음의 연관성을 보였고 ESR와 Apo A-I은 양의 연관성을 보여주었다.