376

대한소아소화기영양학회지：제 14권 제 4호 2011

http://dx.doi.org/10.5223/kjpgn.2011.14.4.376 ◇ 영 양 ◇

접수：2011년 9월 21일, 수정：2011년 11월 1일, 승인：2011년 11월 2일

책임저자：박미정, 139-707, 서울시 노원구 상계7동 761-1, 인제대학교 의과대학 상계백병원 소아청소년과학교실

Tel: 02-950-1130, Fax: 02-951-1246, E-mail: PMJ@paik.ac.kr

한국 청소년의 HOMA-IR과 대사 위험 요소와의 연관성

인제대학교 의과대학 상계백병원 소아청소년과학교실

서유진ㆍ이선근ㆍ김신혜ㆍ박미정

HOMA-IR and Its Association with Metabolic Risk Factors among Korean Adolescents

Eugene Seo, M.D., Sun Geun Lee, M.D., Shin Hye Kim, M.D. and Mi Jung Park, M.D., Ph.D.

Department of Pediatrics, Sanggye Paik Hospital, Inje University College of Medicine, Seoul, Korea

Purpose: This study was performed to evaluate the distribution of homeostasis model assessment of insulin

resistance (HOMA-IR), a surrogate marker of insulin resistance, and its association with metabolic risk

factors among Korean adolescents.

Methods: This study was based on data from Korean National Health and Nutrition Examination Survey

(KNHANES) 2008∼2009. Data from 2,035 adolescents (1,053 boys, 982 girls; aged 10∼19 years) were

analyzed. We classified all subjects into four groups, based on the quartiles of HOMA-IR, and the highest

quartile group was defined as the group with insulin resistance. We performed multivariate logistic

regression analysis to determine the independent risk factors for insulin resistance.

Results: The highest quartile values of HOMA-IR representing insulin resistance were 3.4 for boys and

3.6 for girls. Mean body mass index, waist circumference, systolic blood pressure, serum triglyceride,

alanine aminotransferase (ALT), fasting glucose and insulin increased, whereas HDL cholesterol decreased

with increased HOMA-IR. We found HOMA-IR has significant positive correlation with waist

circumference, triglyceride, ALT level and systolic/diastolic blood pressure, while it has negative

correlation with HDL-cholesterol level (p＜0.005). Independent predictors (odds ratio) for insulin

resistance were elevated ALT (3.53 for boys; 4.04 for girls), central obesity (3.01 for boys; 3.20 for girls),

and hypertriglyceridemia (3.03 for boys; 1.94 for girls).

Conclusion: Metabolic risk factors were strongly associated with insulin resistance, defined as highest

quartile values of HOMA-IR (≥3.4 for boys and ≥3.6 for girls). These values could be useful as a

marker of insulin resistance and metabolic risk in Korean adolescents. (Korean J Pediatr Gastroenterol

Nutr 2011; 14: 376∼384)

Key Words: Adolescent, Insulin resistance, Metabolic profile, Metabolic syndrome

서유진 외：HOMA-IR and Metabolic Risk Factors among Korean Adolescentsㆍ377

서 론

전 세계적으로 소아청소년의 비만은 증가하고 있는

추세이며 국내에서도 식습관의 서구화, 사회경제적 발

달과 함께 소아 비만 유병률은 급속히 증가하여 1980

년대 초 2%였던 우리나라의 소아 비만 유병률이 2005

년에는 9.7%에 이르렀다1∼3).

비만으로 인해 발생되는 인슐린 저항성은 인슐린이

정상적으로 분비됨에도 불구하고 생리학적인 작용이

현저히 감소된 상태로서 내당능장애, 이상지질혈증, 고

혈압 및 심혈관 질환을 초래할 수 있다4). 특히 인슐린

저항성을 기전으로 복부 비만, 고혈당, 고혈압, 이상지

질혈증 등의 심혈관 질환 위험요인이 군집을 이루어 발

생되는 경우를 대사증후군이라 하며5), 국내 소아에서

도 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다1,6,7)

. 비만

청소년에서 인슐린 저항성 여부를 검사하는 것은 당뇨

병 및 심혈관계 질환 발생의 예방과 조기 진단 및 치료

를 위해 매우 중요하다8)

.

현재까지 인슐린 저항성 또는 인슐린 민감도를 측정할

수 있는 가장 정확하고 표준적인 검사법에는 정상혈당

클램프 검사(hyperinsulinemic euglycemic glucose clamp

test), 경구 당부하검사(oral glucose tolerance test, OGTT)

등이 있으나 잦은 채혈 및 침습적인 검사법으로 인해 소

아에서의 인슐린 저항성 및 분비능력 평가에는 제한적이

다9). 한편, homeostasis model assessment of insulin resis-

tance (HOMA-IR)은 인구 집단을 대상으로 한 인슐린 저

항성의 선별검사로 사용되는 검사로서10)

, 공복 인슐린

(fasting insulin level), 공복 혈당/인슐린비(fasting glucose/

insulin ratio, FGIR), 인슐린지수(quantitative insulin sensi-

tivity check index, QUICKI) 등의 다른 지표자들보다 정

확하게 인슐린 저항성을 측정하는 유용한 검사임이 밝혀

졌다11). 그러나 현재까지 한국 소아청소년에서 인슐린

저항성의 진단에 도움이 되는 HOMA-IR의 절단치(cut-

off value)에 대한 연구는 없었다.

이에 본 연구에서는 한국 청소년에서 인슐린 저항성

의 지표로서 활용할 수 있는 HOMA-IR 절단치를 제시

하고, 인슐린 저항성과 대사 위험인자들과의 연관성을

분석하고자 하였다.

대상 및 방법

1. 대상

본 연구는 보건복지부 산하 질병관리본부에서 시행

한 2008∼2009년 국민건강영양조사의 원시 자료를 이

용하여 분석하였다. 조사에 참여한 10∼18세 연령의

소아청소년 2,665명 중 혈액검사를 시행하지 않은 366

명, B형 간염 표면 항원 양성인 12명, 공복혈당이 126

mg/dL 이상으로 당뇨병이 의심되는 3명, 간질 병력이

있는 5명, 공복시간이 10시간 미만인 244명을 제외한

총 2,035명(남 1,053명, 여 982명)을 대상자로 선정하여

최종 분석을 시행하였다. 이들 중 의사로부터 당뇨병을

진단받은 대상자는 없었다.

2. 신체 검진과 생화학 지수 측정

검진조사는 사전에 교육을 받은 검진조사팀에 의해 수

행 되었으며, 검진조사원이 신체계측을, 보건소 간호사가

혈압 측정을, 보건소 임상병리사가 혈액 채취를 수행하였

다. 신장과 체중은 Seca 225 (Seca Deutchland, Hamburg,

Germany) 신장측정기와 GL-6000-20 (CASKOREA, Seoul,

Korea) 체중측정기로 측정하였다. 혈압 측정 시 측정방법

과 커프 크기 선정은 미국심장협회(American Heart Asso-

ciation)에서 제시한 기준을 따랐으며 혈압계는 Bauma-

nometer의 수은혈압계(BaumanometerⓇ

, WA Baum Co.,

Inc., Copiague, New York, NY, USA)를 사용하여 5분 이

상 휴식 후 2회에 걸쳐 측정하였다. 고혈압 기왕력이 없

으면서, 최종혈압이 수축기 혈압 140 mmHg, 이완기혈압

90 mmHg 이상인 대상자는 다른 날 혈압을 재측정하였

다. 허리둘레는 줄자가 수평면을 이루게 하여, 가볍게 숨

을 내쉰 상태에서 마지막 늑골의 하단부와 장골능선 상단

부의 중간 부위를 맨 살 위에서 측정하였다. 비만하여 가

장 좁은 부분을 가려내기 힘든 경우에는 늑골과 장골능선

사이에서 가장 작은 둘레를 측정하였다. 체질량지수(body

mass index, BMI)는 체중(kg)/[신장(m)]2으로 구하였다.

HOMA-IR은 공복 인슐린 농도(mU/L)×공복 혈당 농도

(mmol/L)/22.5로 계산하였다10)

.

채혈은 아침 공복 상태에서 이루어졌으며 혈액은 검체

처리 후 냉장 보관하였으며, 검체는 당일 중앙검사기관

으로 우송하여 24시간 이내에 검사를 진행하였다. 공복

378ㆍ대한소아소화기영양학회지：제 14 권 제 4 호 2011

Table 1. General Characteristics of the Subjects

Boys (N=1,053) Girls (N=982) p-value

Age (years)Weight (kg)Body mass index (kg/m2)Normal/overweight/obese (%)Waist circumference (cm)Systolic blood pressure (mmHg)Diastolic blood pressure (mmHg)Total cholesterol (mg/d)Triglyceride (mg/dL)HDL* cholesterol (mg/dL)Fasting blood sugar (mg/dL)Fasting insulin (μIU/mL)Serum AST† (IU/L)Serum ALT‡ (IU/L)HOMA-IR§

13.9±0.156.8±0.520.9±0.1

76.1/11/7.071.6±0.3

105.6±0.365.4±0.3

156.6±28.188.3±1.848.5±0.390.0±0.213.1±0.220.5±0.317.4±0.52.9±0.05

14.1±0.149.7±0.420.1±0.1

75.6/11.7/6.466.0±0.3

100.5±0.363.3±0.3

161.4±25.888.4±1.750.8±0.388.4±0.213.6±0.217.6±0.112.2±0.23.0±0.05

0.280＜0.0001＜0.0001

0.7096＜0.0001＜0.0001＜0.0001＜0.0001

0.957＜0.0001＜0.0001

0.108＜0.0001＜0.0001

0.435

Data are expressed as Mean±SE for continuous variables and percentage (%) for categorical variables. Obesity level was determined according to the gender and age-specific BMI percentile; normal (BMI＜85 percentile), overweight (BMI≥85 percentile and ＜95 percentile) and obese (BMI≥95 percentile). *HDL: high density lipoprotein, †AST: serum aspartate aminotransferase, ‡ALT: serum alanine aminotransferase, §HOMA-IR: homeostasis model assessment of insulin resistance.

혈당, 총콜레스테롤, 중성지방, HDL-콜레스테롤 농도는

Hitachi Automatic Analyzer 7600 (Hitachi, Tokyo, Japan)

을 사용하여 각각 Pureauto S GLU, Pureauto SCHO-N,

Pureauto S TG-N, CHOLESTEST N HDL을 이용한 enzy-

maticcolorimeter method 방법으로, 혈청 aspartate amino-

transferase (AST) 및 alanine aminotransferase (ALT) 농도

는 Puereauto S ALT, Puerauto S ALT를 이용한 UN

method로 분석하였다. 공복 인슐린 농도는 1,470 Wizard

gamma-counter (PerkinElmer, Turku, Finland)를 사용하여

immunoradiometric assay (Biosource, Nivelles, Belgium)방

법으로 측정하였다. 각 조사 항목별 방법은 국민건강영

양조사 제4기 진행보고서를 참고하여 기술하였다12).

3. 진단기준

대상 청소년을 HOMA-IR 사분위수에 따라 네 군으

로 나누어 HOMA-IR의 가장 높은 사분위수에 해당하

는 수치를 인슐린 저항성의 지표로 정하였다. 인슐린

저항성의 독립적인 위험 인자를 분석하기 위해, 복부

비만, 고중성지방혈증, 고혈압, 저 HDL-콜레스테롤혈

증, 높은 ALT를 대사 위험요인으로 선정하였다.

소아 청소년 비만의 정의는 2007년 소아 청소년 표

준 성장도표를 참조 값으로 이용하여 성별 연령별 체질

량지수 95백분위수 이상을 비만으로, 성별 연령별 체질

량지수 85백분위수 이상에서 95백분위수 미만을 과체

중으로 정의하였다13). 복부 비만은 성별과 연령에 따른

참고치의 90백분위수 이상일 경우로 정하였다14)

. 2007

년 국제당뇨병연맹(International Diabetes Federation)14)

과 미국 콜레스테롤 교육 프로그램(National Cholesterol

Education Program Adult Treatment Panel III)15)에서 제

시한 소아청소년의 대사증후군 진단 기준에 따라 공복

혈당의 증가는 ≥100 mg/dL14), 고혈압은 수축기 혈압

또는 이완기 혈압이 각 성별에서의 ≥90백분위수14)

, 고

중성지방혈증은 ≥110 mg/dL15), 저HDL-콜레스테롤혈

증은 ＜40 mg/dL15)로 정하였다. 높은 ALT의 기준은 최

근 발표된 한국 성인의 혈청 ALT 정상 상한치에 대한

연구 결과에 근거하여 남아에서 32 IU/L 이상, 여아에

서 24 IU/L 이상으로 하였다16).

4. 통계 처리

통계 처리는 SPSS 프로그램 version 17.0 (SPSS Inc.,

Chicago, IL, USA)을 이용하였고 p값이 0.05 미만일 때

통계적으로 유의하다고 판정하였다. 변수의 값들은 평

균±표준오차(mean±SE) 또는 백분율(%)로 나타내었고

HOMA-IR의 사분위수에 따른 네 군에서의 대사 위험

서유진 외：HOMA-IR and Metabolic Risk Factors among Korean Adolescentsㆍ379

요소의 차이는 분산분석(ANOVA)과 χ2 검정을 사용

하여 분석하였다. HOMA-IR과 대사 위험 요소의 연관

성은 연령을 보정한 후 편상관관계 분석(Partial correla-

tion analysis)으로 유의성을 판정하였다. 각 대사 위험

요인이 인슐린 저항성에 미치는 독립적인 위험도를 분

석하기 위해 연령을 보정한 후 다변량 로지스틱 회귀분

석을 사용하였다. 본 연구의 결과는 가중치를 적용한

가중표본평균 또는 분율이며 표본추출률과 응답률을

반영하였다.

결 과

1. 일반적 특징

비만 및 과체중 청소년의 비율은 남녀 간에 차이가

없었다. 수축기/이완기 혈압, 공복 혈당, 혈청 AST/ALT

농도는 남아에서 여아보다 유의하게 높았고, 총콜레스

테롤 및 HDL-콜레스테롤은 여아에서 남아보다 유의하

게 높았다(p＜0.0001). 공복 인슐린과 중성지방의 평균

값은 성별에 따른 차이를 보이지 않았으며, HOMA-IR

의 평균값도 남아 2.9±0.5, 여아 3.0±0.5로 남녀 간에 유

의한 차이를 보이지 않았다(Table 1).

2. HOMA-IR 사분위수에 따른 대사 위험 요소의

차이

대상자를 HOMA-IR 사분위수에 따라 네 군으로 나

누어 각 군의 대사 위험 요소를 제시하였다(Table 2).

가장 높은 사분위수에 해당하는 HOMA-IR의 절단치

는 남아는 3.4, 여아는 3.6이었다. HOMA-IR의 사분위

수가 증가함에 따라 비만 및 과체중 대상자의 비율이

유의하게 증가하였으며 평균 체질량지수, 허리둘레도

함께 증가하였다. 또한 가장 높은 HOMA-IR 사분위수

에 해당하는 군이 다른 군들에 비해 수축기 혈압, 중성

지방, 공복 혈당 및 인슐린 농도, ALT 농도가 통계적으

로 유의하게 높았고, HDL-콜레스테롤 농도는 유의하

게 낮았다(p＜0.001, Table 2).

3. HOMA-IR과 대사 위험 요소와의 연관성

HOMA-IR과 대사 위험 요소와의 편상관관계 분석

결과를 제시하였다(Table 3). 복부둘레, 공복 혈당, 중성

지방 및 ALT 농도, 수축기/이완기 혈압은 HOMA-IR과

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0.02

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±0.

218

.9±

0.2

66.7

±0.

510

2.6±

0.7

64.3

±0.

415

1.9±

1.7

66.2

±2.

351

.4±

0.6

86.3

±0.

47.

4±0.

0820

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0.9

14.2

±0.

983

.9/3

.2/0

.8

289

2.3±

0.01

14.1

±0.

220

.0±

0.2

68.8

±0.

510

4.0±

0.7

65.1

±0.

615

6.9±

1.7

80.0

±2.

949

.2±

0.6

89.2

±0.

310

.3±

0.05

19.4

±0.

314

.7±

0.5

85.1

/6.4

/2.8

253

2.9±

0.01

13.9

±0.

221

.1±

0.2

71.9

±0.

610

7.4±

0.7

66.2

±0.

615

7.6±

1.9

89.2

±3.

347

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0.6

90.9

±0.

313

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0.08

19.4

±0.

315

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0.6

77.1

/14.

1/6.

8

273

4.9±

0.15

13.5

±0.

223

.5±

0.2

78.4

±0.

710

8.2±

0.7

66.1

±0.

615

9.6±

1.7

115.

2±4.

446

.1±

0.5

93.3

±0.

421

.4±

0.5

22.3

±0.

624

.7±

1.4

52.4

/26.

6/19

.0

＜0.

0001

0.00

2＜

0.00

01＜

0.00

01＜

0.00

010.

391

0.01

8＜

0.00

01＜

0.00

01＜

0.00

01＜

0.00

010.

001

＜0.

0001

＜0.

0001

225

1.6±

0.02

15.1

±0.

219

.2±

0.2

64.8

±0.

596

.5±

0.6

62.2

±0.

416

0.8±

1.7

70.5

±2.

253

.1±

0.6

84.2

±0.

47.

8±0.

118

.1±

0.3

11.6

±0.

584

.4/4

.4/0

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235

2.3±

0.01

14.4

±0.

219

.3±

0.2

64.8

±0.

510

0.3±

0.5

63.1

±0.

616

1.5±

1.8

79.8

±2.

352

.1±

0.6

87.6

±0.

410

.9±

0.1

17.2

±0.

310

.9±

0.3

80/9

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.0

290

3.1±

0.02

13.7

±0.

120

.0±

0.2

67.1

±0.

510

1.1±

0.6

63.0

±0.

516

0.3±

1.5

90.9

±2.

550

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0.6

89.2

±0.

313

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0.1

17.5

±0.

311

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0.3

79.6

/12.

2/3.

5

232

4.9±

0.12

13.3

±0.

121

.8±

0.3

70.5

±0.

610

3.8±

0.6

64.7

±0.

516

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1.7

111.

2±5.

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.2±

0.6

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±0.

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0.5

17.7

±0.

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15.7

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0001

＜0.

0001

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0001

0.19

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0001

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380ㆍ대한소아소화기영양학회지：제 14 권 제 4 호 2011

Table 3. Age-adjusted Correlations between Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance and Metabolic Risk Factors

Boys Girls

Beta p-value Beta p-value

Waist circumference (cm)Triglyceride (mg/dL)Serum ALT* (IU/L)Systolic blood pressure (mmHg)Diastolic blood pressure (mmHg)HDL† cholesterol (mg/dL)

0.4960.3690.3210.2630.128

−0.208

＜0.0001＜0.0001＜0.0001＜0.0001

0.004＜0.0001

0.4070.2520.2260.2610.131−0.185

＜0.0001＜0.0001＜0.0001＜0.0001

0.005＜0.0001

Correlation coefficients were calculated using partial correlation analysis. *ALT: alanine aminotransferase, †HDL: high density lipoprotein.

Table 4. Age-adjusted Odds Ratios (95% Confidence Intervals) for Insulin Resistance by Multivariate Logistic Regression

Boys Girls

OR* (95% CI†) p-value OR (95% CI) p–value

Elevated serum ALT‡

Central obesityHypertriglyceridemiaLow HDL§ cholesterolHypertension

3.533.013.031.020.85

1.72∼7.431.51∼5.941.70∼5.420.57∼1.940.43∼1.42

0.0010.001

＜0.00010.8860.426

4.043.201.941.211.15

1.04∼15.311.70∼6.321.15∼3.330.64∼2.320.63∼1.91

＜0.0001＜0.0001

0.0160.6800.797

Subjects with a homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) level greater than the highest quartile (≥3.4 forboys and ≥3.6 for girls) were defined as insulin resistant. Elevated fasting glucose: Fasting glucose ≥100 mg/dL, Elevated ALT:ALT ≥32 IU/L for boys, ALT ≥24 IU/L for girls. Central obesity: Waist circumference ≥90 percentile of sex and age specificreference, Hypertriglyceridemia: TG ≥110 mg/dL. Low HDL: HDL＜40 mg/dL, Hypertension: systolic BP or diastolic BP ≥90percentile of sex, age and height specific reference. *OR: odds ratio, †CI: confidence interval, ‡ALT: alanine aminotransferase,§HDL: high density lipoprotein.

유의한 양의 상관관계를 보였으며(p＜0.005), HDL-콜

레스테롤은 HOMA-IR과 유의한 음의 상관관계를 보였

다(p＜0.005, Table 3).

4. 대사 위험요인이 인슐린 저항성에 미치는 위험도

각 대사 위험요인의 인슐린 저항성에 대한 위험도를

분석한 결과, 높은 ALT가 인슐린 저항성의 위험도를 가

장 높게 상승시키는 인자였으며(남아 3.53배[95% 신뢰

구간: 1.72∼7.43], 여아 4.04배[1.04∼15.31]), 복부 비만

(남아 3.01배[1.51∼5.94], 여아 3.20배[1.70∼6.32]), 고

중성지질혈증[남아 3.03배(1.70∼5.42), 여아 1.94배

(1.15∼3.33)]의 순으로 인슐린 저항성의 위험도를 높이

는 것으로 나타났다(Table 4).

고 찰

HOMA-IR은 공복 인슐린과 공복 혈당을 이용하여

인슐린 저항성을 간편하게 계산할 수 있는 실용적인 표

지자로 인구 집단을 대상으로 한 대규모 연구에서 사용

되고 있다10,16)

. 청소년집단에서 HOMA-IR의 평균 및

분포를 조사한 대규모 연구는 미국 국민건강영양조사

자료를 분석한 Lee 등17)의 연구가 유일하다. 본 연구의

결과, 우리나라 청소년의 평균 HOMA-IR은 남아는 2.9,

여아는 3.0으로, 미국 청소년의 평균 HOMA-IR값(남

2.84, 여 2.91)과 비슷한 수준이었다17).

본 연구에서는 평균 HOMA-IR값이 남녀 간 차이가

없었다. 미국 청소년에서는 평균 HOMA-IR이 여아에

서 남아보다 유의하게 높았으나 연령별 분석에서는 12

서유진 외：HOMA-IR and Metabolic Risk Factors among Korean Adolescentsㆍ381

∼13세에서는 여아가 남아보다 높고, 14∼15세에서는

남아가 여아보다 높은 것으로 나타나 성별에 따른

HOMA-IR값의 차이는 연령 또는 사춘기 단계에 영향

을 받는 것으로 해석된다17)

. 사춘기에는 성장호르몬,

성호르몬, insulin-like growth factor 1 분비가 증가하고

체지방량이 증가하므로 인슐린 민감도는 낮아지고 인

슐린 분비는 증가하여 일시적인 인슐린 저항성이 나타

날 수 있다18). 여러 횡종단적 연구들에서 사춘기가 시

작하는 Tanner 2단계에서 인슐린 저항성이 증가하여

사춘기의 마지막 단계인 Tanner 5단계에서 사춘기 이

전 수준으로 낮아짐이 밝혀졌다19∼21). 사춘기 단계에

따라 남녀별 인슐린 저항성을 측정한 한 연구에서 사춘

기 Tanner 4 단계에서만 여아가 남아보다 인슐린 저항

성이 높아진다고 하였다19). Hirschler 등21)은 인슐린 저

항성이 체지방률과 사춘기 단계에 영향을 받고 성별에

는 유의한 영향을 받지 않으며, 사춘기 연령인 여아의

평균 HOMA-IR이 남아보다 높은 것은 여아에서 사춘

기가 남아보다 빠르기 때문인 것으로 해석하였다.

청소년기에 발생하는 생리적 인슐린 저항성은 췌장

의 베타세포에 지속적인 자극을 가함으로써 당뇨병 및

대사증후군의 발현을 촉진시키는 역할을 할 수 있다18).

소아청소년기에 대사증후군이 있거나 복부 비만이 있

었던 경우에 성인기에 대사증후군, 당뇨병 또는 심혈관

질환의 위험이 높기 때문에18) 청소년에서 인슐린 저항

성의 병적인 상태를 찾아내고 교정하기 위한 기준치를

찾기 위한 연구가 시도되고 있다. 당뇨병이 없는 인구

집단에서 인슐린 저항성으로 정의되는 HOMA-IR의 절

단치는 75백분위수, 90백분위수, 95백분위수, 상위 2.5백

분위수 등 연구자마다 다양한 기준이 제시되고 있다17,22).

미국 소아청소년을 대상으로 한 대규모 종단적 연구에

따르면, 연구 첫 해에 공복 인슐린 농도가 가장 높은 사

분위수에 해당하는 고인슐린혈증을 보인 대상자의

40%는 8년 후에도 지속적인 고인슐린혈증을 보인다고

하였으며23)

European Group for the Study of Insulin

Resistance (EGIR)에서는 당뇨병이 없는 인구집단에서

인슐린 저항성의 지표 또는 공복 인슐린 농도가 상위

25백분위수에 속할 때 인슐린 저항성이 있는 것으로 정

의할 것을 제안하였다24). 이를 근거로 본 연구에서는

HOMA-IR값이 가장 높은 사분위수에 해당하는 군을 인

슐린 저항성이 있는 군으로 정의하였다. 본 연구 결과,

우리나라 청소년의 가장 높은 사분위수에 해당하는

HOMA-IR값은 남아 3.4, 여아 3.6 이상으로, 이는 미국

청소년 집단을 대상으로 분석한 HOMA-IR의 가장 높은

사분위수인 3.2917)보다 다소 높은 수치였다. 또한 우리

나라 성인 인구집단에서 분석된 HOMA-IR의 가장 높은

사분위수에 해당하는 수치인 남 2.11, 여 2.2825), 또는

1.94826)

이상과 미국 성인 인구집단에서의 HOMA-IR

절단치인 2.827) 또는 3.3428) 이상보다 본 연구대상인 한

국 청소년의 HOMA-IR 절단치가 더 높았다.

인슐린 저항성으로 인해 포도당 합성억제가 불완전

해지면 간의 포도당 합성이 식후에도 지속되어 고혈당

의 원인이 된다29). 한편 고인슐린혈증은 간에서 초저밀

도 지단백(very-low-density lipoprotein, VLDL)의 합성

을 증가시킴으로써 중성지방을 증가시키며, 말초 지방

조직 내 lipoprotein lipase의 인슐린에 대한 저항성도 중

성지방의 증가에 기여한다30)

. 또한 인슐린 저항성이 생

기면 HDL-콜레스테롤의 합성이 증가함에도 불구하고

apolipoprotein A1/HDL 콜레스테롤의 분해 속도가 더

월등히 증가하여 저HDL-콜레스테롤혈증을 유발하게

된다31). 본 연구의 결과, 가장 높은 HOMA-IR 사분위수

에 해당하는 군이 다른 군들에 비해 허리둘레, 혈압, 중

성지방, 공복 혈당이 유의하게 높고, HDL-콜레스테롤

농도는 유의하게 낮았다. 또한 HOMA-IR은 연령을 보

정한 후에도 복부둘레, 수축기/이완기 혈압, 공복 혈당,

중성지방, HDL-콜레스테롤 등 대사 위험 요소들과 유

의한 상관관계를 보였다. 이것은 비만 아동32,33)이나 건

강한 성인17,34)을 대상으로 분석한 연구들과 동일한 결

과였다. 회귀분석 결과, 대사증후군의 요소 중 복부 비

만, 고중성지방혈증만이 인슐린 저항성의 독립적인 위

험요인이었으며, 고혈압과 저HDL-콜레스테롤은 유의

한 위험요인이 아니었는데, 이는 성인을 대상으로 한

연구들34,35)에서 대사증후군의 다섯 가지 요소들 모두

유의한 인슐린 저항성의 위험요인으로 나타난 것과 대

조적인 결과이다. Amiel 등36)의 연구에서도 본 연구 결

과와 같이 사춘기 청소년의 고혈압은 개별적 인자로서

는 인슐린 저항성과 연관성이 없는 것으로 분석되었다.

청소년기에는 성인과 달리 고혈압의 유병률이 낮고, 인

슐린 저항성이 있는 청소년이라 하더라도 지속적인 고

혈압을 보이는 경우는 흔하지 않으며, 고혈압을 일으키

는 기전이 다양한 요소의 영향을 받으므로37)

인슐린 저

382ㆍ대한소아소화기영양학회지：제 14 권 제 4 호 2011

항성이 고혈압의 주요 인자로 작용하지 않기 때문인 것

으로 생각된다. 저HDL-콜레스테롤혈증은 성인을 대상

으로 한 연구에서도 인슐린 저항성에 대한 교차비(odds

ratio)가 높지 않았는데34,35)

, 이는 HDL-콜레스테롤이 중

성지방과의 상관성이 매우 높아, 중성지방을 포함하는

다변량 회귀분석에서 통계적 유의성을 잃기 때문인 것

으로 분석된다.

성인과 소아에서 만성적인 ALT 상승의 가장 흔한 원

인은 비알코올 지방간질환으로 알려져 있으며 ALT 농

도는 비알코올 지방간질환에 대한 유의한 예측인자로

여겨지고 있다38). 2002년 Vozarova 등은 ALT 상승이 간

내 인슐린감수성의 감소와 관련이 있다고 하였으며39),

2005년 Hanley 등은 ALT 상승이 대사증후군 발생의 유

용한 예측인자임을 밝혔는데40), 이후 우리나라 성인 연

구16)에서 40 IU/L 미만의 경한 ALT 상승도 대사증후군

의 예측인자임이 보고되었다. 본 연구에서는 정상 범위

로 알려져 있는 경미한 ALT 상승이 다른 대사 위험요

인들과 독립적으로 인슐린 저항성의 유의한 위험인자

임을 확인할 수 있었으며, 그 위험도는 복부 비만과 고

중성지방혈증보다 더 높았다. 향후 소아에서 높은 ALT

와 제2형 당뇨병 및 심혈관 질환 발생과의 연관성을 밝

히는 종적 연구가 필요할 것으로 보인다.

본 연구의 제한점은 첫째, 2년간의 국민건강영양조사

자료를 바탕으로 분석한 단면적 연구로서, 인과관계를

추론할 수 없고, 둘째, 사춘기 단계가 변수에 포함되지

않아 사춘기 단계를 보정하는 대신 연령을 보정하여 인

슐린 저항성과 각 대사 위험요인의 연관성 및 위험도를

분석하여 향후 사춘기 연령에 따른 추가 연구가 필요할

것으로 보인다. 그럼에도 불구하고 본 연구는 인슐린

저항성에 대한 진단 기준이 필요성이 증대되는 현 시점

에서 건강한 한국 청소년을 대상으로 HOMA-IR의 분포

와 대사 위험 요소들과의 연관성을 연구한 최초의 대표

성이 있는 자료를 대상으로 한 연구로서 의의가 있다.

결론적으로 정상 한국 청소년에서 HOMA-IR값은 인

슐린 저항성 및 대사 위험도를 평가하는 데 유용한 지

표로 사용될 수 있으며, 절단치 설정을 위해 추후 연구

가 필요할 것으로 생각된다.

요 약

목 적: 식습관의 서구화, 사회경제적 발달과 함께 소

아청소년 인구의 비만이 급격히 증가함에 따라 인슐린

저항성과 내당능 장애도 증가하는 것으로 보고되고 있

다. 본 연구에서는 한국 청소년에서의 인슐린 저항성의

지표인 HOMA-IR (Homeostasis model assessment for

insulin resistance)과 대사 위험 요소와의 연관성에 대하

여 알아보고자 하였다.

방 법: 2008∼2009년 국민건강영양조사에 참여한 만

10∼19세 청소년 총 2,035명(남 1,053명, 여 982명)을

대상으로 하였다. 대사 위험 요소인 허리둘레, 체질량

지수, 수축기이완기 혈압, 공복 혈당, 공복 인슐린농도,

혈청ㆍ지질 농도, 혈청 alanine aminotransferase (ALT)

를 분석에 사용하였다. 대상 청소년을 HOMA-IR의 사

분위수에 따라 네 군으로 나누어 각 군별 대사 위험 요

소를 비교하였다 HOMA-IR이 가장 높은 사분위수에

해당하는 대상군을 인슐린 저항성이 있는 군으로 정의

하여, 인슐린 저항성에 대한 각 대사 위험요인들의 위

험도를 측정하였다.

결 과: 인슐린 저항성에 해당하는 HOMA-IR은 남자

3.4, 여자 3.6 이상이었다. 남녀 모두에서 HOMA-IR의

사분위수가 증가함에 따라 체질량지수, 허리둘레, 수축

기 혈압, 중성지방, 공복 혈당, 공복 혈중 인슐린 농도,

ALT, 비만도가 증가하였고 HDL-콜레스테롤은 감소하

였다. 복부둘레, 공복 혈당, 중성지방, ALT, 혈압은

HOMA-IR과 양의 상관관계를 보였고 HDL-콜레스테롤

은 음의 상관관계를 보였다. 다변량 로지스틱 회귀분석

에 의한 인슐린 저항성에 대한 위험도는 높은 ALT는

남아 3.53배(1.72∼7.43), 여아 4.04배(1.04∼15.31), 복

부 비만은 남아 3.04배(1.51∼5.94), 여아 3.20배(1.70∼

6.32), 중성지방은 남아 3.03배(1.70∼5.42), 여아 1.94배

(1.15∼3.33)였다.

결 론: 건강한 한국 청소년에서 가장 높은 사분위수

에 해당하는 HOMA-IR값은 남자 3.4, 여자 3.6 이상이

며, 이는 인슐린 저항성 및 대사 위험도를 평가하는 데

유용한 지표로 사용될 수 있을 것이다.

서유진 외：HOMA-IR and Metabolic Risk Factors among Korean Adolescentsㆍ383

참 고 문 헌

1) Chu MA, Choe BH. Obesity and metabolic syndrome

among children and adolescents in Korea. J Korean Med

Assoc 2010;53:142-52.

2) Oh K, Jang MJ, Lee NY, Moon JS, Lee CG, Yoo MH,

et al. Prevalence and trends in obesity among Korean

children and adolescents in 1997 and 2005. Korean J

Pediatr 2008;51:950-5.

3) Park MJ, Boston BA, Oh M, Jee SH. Prevalence and

trends of metabolic syndrome among Korean adolescents:

from the Korean NHANES survey, 1998-2005. J Pediatr

2009;155:529-34.

4) Groop L. Orho-Melander M. The dysmetabolic syndrome.

J Intern Med 2001;250:105-20.

5) Reaven GM. Banting Lecture 1988. Role of insulin

resistance in human disease. Diabetes 1988;37:1597-607.

6) Park MJ. Epidemiology of the metabolic syndrome

among Korean children and adolescents. Korean J Pediatr

2008;51:564-8.

7) Song Y, Park MJ, Paik HY, Joung H. Secular trends in

dietary patterns and obesity-related risk factors in Korean

adolescents aged 10-19 years. Int J Obes 2010;34:48-56.

8) Long SD, O’Brien K, MacDonald KG, Leggett-Frazier N,

Swanson MS, Pories WJ, et al. Weight loss in severely

obese subjects prevents the progression of impaired

glucose tolerance to type II diabetes. A longitudinal

interventional study. Diabetes Care 1994;17:372-5.

9) Bergman RN, Phillips LS, Cobelli C. Physiologic

evaluation of factors controlling glucose tolerance in

man: measurement of insulin sensitivity and beta-cell

glucose sensitivity from the response to intravenous

glucose. J Clin Invest 1981;68:1456-67.

10) Matthews DR, Hosker JP, Rudenski AS, Naylor BA,

Treacher DF, Turner RC. Homeostasis model assessment:

insulin resistance and beta-cell function from fasting

plasma glucose and insulin concentrations in man.

Diabetologia 1985;28:412-9.

11) Kenskin M, Kurtoglu S, Kendirci M, Atabek ME, Yazici

C. Homeostasis model assessment is more reliable than

the fasting glucose/insulin ratio and quantitative insulin

sensitivity check index for assessing insulin resistance

among obese children and adolescents. Pediatrics

2005;115:500-3.

12) Lee JK, Kim YT. Korean National Health and Nutrition

Examination Survey (KNHANES) IV progress report.

Chungbuk, Korea: Korea centers for disease control and

prevention; 2008. Available at http://knhanes.cdc.go.kr/

[accessed on 20 Feb 2011].

13) Moon JS, Lee SY, Nam CM, Choi JM, Choe BK, Seo

JW, et al. 2007 Korean National Growth Charts: review

of developmental process and an outlook. Korean J

Pediatr 2008;51:1-25.

14) Zimmet P, Alberti KG, Kaufman F, Tajima N, Silink M,

Arslanian S, et al. IDF Consensus Group. The metabolic

syndrome in children and adolescents - an IDF consensus

report. Pediatr Diabetes 2007;8:299-306.

15) Cook S, Weitzman M, Auinger P, Nguyen M, Dietz WH.

Prevalence of a metabolic syndrome phenotype in

adolescents: findings from the third National Health and

Nutrition Examination Survey, 1988-1994. Arch Pediatr

Adolesc Med 2003;15:821-7.

16) Kang HS, Um SH, Seo YS, An H, Lee KG, Jin J, et al.

Healthy range for serum ALT and the clinical signifi-

cance of “unhealthy” normal ALT levels in the Korean

population. J Gastroenterol Hepatol 2011;26:292-9.

17) McAuley KA, Williams SM, Mann JI, Walker RJ,

Lewis-Barned NJ, Temp Duncan AW. Diagnosing insulin

resistance in the general population. Diabetes Care 2001;

24:460-4.

18) Goran MI, Ball GD, Cruz ML. Obesity and risk of type

2 diabetes and cardiovascular disease in children and

adolescents. J Clin Endocrinol Metab 2003;88:1417-27.

19) Moran A, Jacobs DR, Steinberger J, Hong CP, Prineas

R, Luepker R, et al. Insulin resistance during puberty:

results from clamp studies in 357 children. Diabetes

1999;48:2039-44.

20) Goran MI, Gower BA. Longitudinal study on pubertal

insulin resistance. Diabetes 2001;50:2444-50.

21) Hirschler V, Maccallini G, Karam C, Gonzalez C, Aranda

C. Are girls more insulin-resistant than boys? Clin

Biochem 2009;42:1051-6.

22) Lee JM, Okumura MJ, Davis MM, Herman WH, Gurney

JG. Prevalence and determinants of insulin resistance

among U.S. adolescents: a population based study. Diabe-

tes Care 2006;29:2427-32.

23) Bao W, Srinivasan SR, Berenson GS. Persistent elevation

of plasma insulin levels is associated with increased

cardiovascular risk in children and young adults. The

Bogalusa Heart Study. Circulation 1996;93:54-9.

24) Balkau B, Charles MA. Comment on the provisional

report from the WHO consultation. European Group for

the Study of Insulin Resistance (EGIR). Diabet Med

1999;16:442-3.

25) Kang HT, Yoon JH, Kim JY, Ahn SK, Linton JA, Koh

SB, et al. The association between the ratio of triglyceride

384ㆍ대한소아소화기영양학회지：제 14 권 제 4 호 2011

to HDL-C and insulin resistance according to waist

circumference in a rural Korean population. Nutr Metab

Cardiovasc Dis 2011 Jul 14. [Epub ahead of print]

26) Kim CS, Lim S, Rosenson RS. Hyperinsulinemia and

homeostasis model assessment of insulin resistance as

predictors of hypertension: a 5-year follow-up study of

Korean sample. Am J Hypertens 2011;24:1041-5.

27) Ausk KJ, Boyko EJ, Ioannou GN. Insulin resistance

predicts mortality in nondiabetic individuals in the U.S.

Diabetes Care 2010;33:1179-85.

28) Pande RL, Perlstein TS, Beckman JA, Creager MA.

Association of insulin resistance and inflammation with

peripheral arterial disease: the National Health and

Nutrition Examination Survey, 1999 to 2004. Circulation

2008;118:33-41.

29) Cha BS. Pathophysiology of insulin resistence. In: Cho

HK, editor. Metabolic syndrome 2009. 2nd ed. Seoul: Jin

publishing Co, 2009:39-50.

30) Sadur CN, Yost TJ, Eckel RH. Insulin responsiveness of

adipose tissue lipoprotein lipase is delayed but preserved

in obesity. J Clin Endocrinol Metab 1984;59:1176-82.

31) Golay A, Zech L, Shi MZ, Chiou YA, Reaven GM, Chen

YD. High density lipoprotein (HDL) metabolism in

noninsulin-dependent diabetes mellitus: measurement of

HDL turnover using titrated HDL. J Clin Endocrinol

Metab 1987;65:512-5.

32) Byun SH, Jeon JD, Kim HS, Kim SY. A study of serum

adiponectin and insulin resistance in children and

adolescents. J Korean Soc Pediatr Endocrinol 2007;12:

63-70.

33) Ahn JG, Kim JM, Shin JH. Factors related to compli-

cations of childhood obesity. J Korean Soc Pediatr

Endocrinol 2006;11:76-84.

34) Lee SH, Choi SH, Kim HJ, Chung YS, Lee KW, Lee HC,

et al. Cutoff values of surrogate measures of insulin

resistance for metabolic syndrome in Korean non-diabetic

Adults. J Korean Med Sci 2006;21:695-700.

35) Choi HJ, Yun KE. Predictors of insulin resistance in

postmenopausal women. J Korean Soc Menopause 2010;

16:93-8.

36) Amiel SA, Sherwin RS, Simonson DC, Lauritano AA,

Tamborlane WV. Impaired insulin action in puberty. A

contributing factor to poor glycemic control in

adolescents with diabetes. N Engl J Med 1986;315:215-9.

37) Steinberger J, Daniels SR. Obesity, insulin resistance,

diabetes, and cardiovascular risk in children: an American

Heart Association scientific statement from the

Atherosclerosis, Hypertension, and Obesity in the Young

Committee (Council on Cardiovascular Disease in the

Young) and the Diabetes Committee (Council on

Nutrition, Physical Activity, and Metabolism). Circulation

2003;107:1448-53.

38) Clark JM, Brancati FL, Diehl AM. The prevalence and

etiology of elevated aminotransferase levels in the United

States. Am J Gastroenterol 2003;98:960-7.

39) Vozarova B, Stefan N, Lindsay RS, Saremi A, Pratley

RE, Bogardus C, et al. High alanine aminotransferase is

associated with decreased hepatic insulin sensitivity and

predicts the development of type 2 diabetes. Diabetes

2002;51:1889-95.

40) Hanley AJ, Williams K, Festa A, Wagenknecht LE,

D'Agostino RB Jr, Haffner SM. Liver markers and

development of the metabolic syndrome: the insulin

resistance atherosclerosis study. Diabetes 2005;54:3140-7.