한국 폐경 여성에서 Interleukin-6의 전사조절부위 SNP와 골밀도의 연관성에 관한 연구

Abstract

골다공증은 특히 여성에게 중요한 질환으로 평생 이환될 위험이 40-50%이다. 골다공증에 관련된 유전자를 찾으려는 연구가 vitamin D 수용체, 에스트로겐 수용체, Collagen-I-α-1 유전자 및 골단백질, 호르몬, 사이토카인에 대해 이루어지고 있다. Interleukin-6(IL-6)는 면역 반응과 조혈 작용에서 뿐 아니라 골 흡수를 조절하는데 있어서도 필수적인 사이토카인으로 IL-6 전사조절부위(promotor)의 다형성이 IL-6의 dysregulation과 이에 의한 만성 질환과 연관성이 있다. 이에 본 연구에서는 IL-6의 전사조절부위 중-572의 단일염기서열다형성(single nucleotide polymorphism; SNP)과 골밀도를 조사하여 그 상관관계를 규명하고자 하였고 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 폐경 여성 274명을 대상으로 하였고, 연구대상의 평균 나이는 52.7±9.2세, 평균 신장은 155.3±5.0cm, 평균 체중은 56.7±7.6kg, 평균 Body mass index(BMI)는 23.4±3.6kg/㎡이었으며 IL-6 유전자의 -572(G C)의 SNP type에 따른 차이는 없었다. 2. IL-6의 전자조절부위의 -572의 SNP는 GG군이 153명(55.6%), GC군이 107명(39.1%), CC군이 14명(5.3%)으로 나타났다. 3. IL-6 genotype에 따른 호르몬 대체요법 전의 요추(L2-L4)의 골밀도는 GG군; 1.03±0.17, GC군; 1.04±0.18, CC군; 1.00±0.17 g/㎠, 요추의 T-score는 GG군; -0.84±1.40, GC군; -0.70±1.46, CC군; -0.96±1.66으로 genotype간의 골밀도의 차이는 없었다. 대퇴골 경부의 골밀도는 GG군; 0.83±0.19, GC군; 0.85±0.19, CC군; 0.76±0.09 g/㎠으로 CC군이 다른 genotype에 비하여 낮은 골밀도를 보였으나 통계적으로 유의한 차이는 없었고, 대퇴골 경부의 T-score는 GG군; -0.67±1.17, GC군; -0.35±1.34, CC군; -1.31±0.89로 CC genotype에서 GC군에 비하여 통계적으로 유의하게 낮은 T-score를 보였다.(p<0.05) 4. IL-6 genotype에 따른 호르몬 대체요법 1년 후의 요추 골밀도는 GG군; 1.06±0.16, GC군; 1.09±0.12, CC군; 1.01±0.20 g/㎠, 요추 T-score는 GG군; -0.61±1.36, GC군; -0.37±1.00, CC군; -1.08±1.53으로 genotype간의 골밀도의 차이는 없었다. 대퇴골 경부의 골밀도는 GG군; 0.85±0.13, GC군; 0.90±0.13, CC군; 0.83±0.13 g/㎠으로 CC군이 다른 genotype에 비하여 낮은 골밀도를 보였으나 통계적으로 유의한 차이는 없었으며, 대퇴골 경부의 T-score는 GG군; -0.62±1.07, GC군; -0.16±1.07, CC군; -1.17±0.89로 CC군에서 GC군에 비하여 통계적으로 유의하게 낮은 T-score를 보였다.(p<0.05) 이상의 결과로 볼 때, 폐경 여성의 IL-6의 전사조절부위의 -572의 genotype이 CC 동형접합인 경우 대퇴골의 골밀도가 낮은 것으로 나타나 IL-6 전사조절부위의 유전자 다형성이 전사를 조절함으로써 골 흡수에 관여하여 폐경 후 골다공증의 유전적 소인이 될 것으로 사료된다. 이러한 IL-6의 전사조절부위 SNP와 폐경 후 골다공증에 관한 연구는 아직 한국인 여성에서는 보고 된 바 없어 한국인 여성의 골다공증의 유전적 소인에 관한 연구에 중요한 자료가 될 것이다.;Primary osteoporosis is a major public health problem, particularly for women, who have a 40-50% lifetime risk of osteoporosis. Because both peak bone mass and age-related bone loss are under multiple environmental and genetic influences, attention has recently turned toward identifying polymorphic gene markers for osteoporosis with BMD. Among the multiple candidate genes investigated, vitamin D receptor, estrogen receptor, and type I collagen alleles are actively studied by many investigators. And other bone proteins, hormone and cytokines are investigated, too. Interleukin-6 is a mutifunctional cytokine essential to the regulation of bone resorption, as well as the immune response and hematopoiesis. IL-6 and its receptor stimulate osteoclast development and, thereby, the process of bone resorption, they are pathogenic factors in bone loss, especially that triggered by an estrogen-deficiency state. Recently, a novel, functional G→C polymorphism at position -174 in the IL-6 gene promoter has been described. To investigate a possible relationship between single nucleotide polymorphism of human IL-6 promoter -572 locus and osteoporosis, we determined the genotypes of a large panel of Korean women at this polymorphic locus, and correlated their genotypes with bone mineral density. The results obtained were as follows; 1. The mean age, height, weight and BMI of patients were respectively 52.7±9.2 years, 155.3±5.0 cm, 56.7±7.6 kg and 23.4±3.6 kg/㎡. They were not significantly different. (p > 0.05) 2. The genotype distribution was as follows; GG genotype, 153(55.6%) women; GC genotype, 107(39.1%) women; CC genotype, 14(5.3%) women. 3. BMDs of pretreatment status, of lumbar spine in genotype GG, GC, CC were 1.03±O.17 g/㎠, 1.04±0.18 g/㎠, 1.00±0.17 g/㎠, respectively They were not significantly different(p > 0.05). BMDS of femur neck were -0.84±1.40 g/㎠, -0.70±1.43 g/㎠, -0.96±1.66 g/㎠, respectively. There was no statical significance in BMD in each genotypes(p > 0.05). 4. After 1 year of HRT treatment, there was no statistical significance in BMD in each genotypes(p > 0.05). 5. Among the BMD of each genotypes, T-score of femur neck was significantly higher in pretreatment GC genotype than pretreatment CC genotype(p < 0.05) and higher in post-1-year HRT-GC genotype than CC genotype. From the above results, we concluded that IL-6 -572 SNP have a correlation with BMD of postmenopausal Korean women. The BMD of CC genotype was significantly lower than BMD of other genotypes. IL-6 promoter -572 SNP would be a genetic factor of postmenopausal osteoporosis. Because there was no report about correlation between l1-6-572 SNP and postmenopausal osteoporosis in Korea, this study will bea important data for further investigations.