카드뮴 수준이 어린이와 청소년의 신경행동 발달에 미치는 영향과 시기별 감수성 평가: 출생코호트 및 전국 대표 자료를 이용한 분석 :Association between cadmium concentration and neurobehavioral development and its susceptible time windows in children and adolescents : Analysis using a birth cohort and a nationally representative cross sectional data

범은애

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자료유형: 학위논문

저자정보: 범은애 (단국대학교, 단국대학교 대학원)

지도교수: 하미나

발행연도: 2016

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

제대혈 카드뮴 수준이 생후 12개월 어린이의 신경행동발달에 미치는 영향

범은애 , 하미나 , 하은희 외 4명 환경독성보건학회 심포지엄 및 학술대회 2016.10 학술대회자료

카드뮴 수준이 어린이와 청소년의 신경행동 발달에 미치는 영향과 시기별 감수성 평가: 출생코호트 및 전국 대표 자료를 이용한 분석

범은애 보건학과 보건학 전공 2016.01 학위논문

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중금속의 일종인 카드뮴은 신체에서 배설 속도가 낮으며 긴 생물학적 반감기를 가지고 있어 환경적, 직업적으로 지속적인 관심의 대상이 되어왔다. 카드뮴의 노출은 신장, 간, 중추 신경계 및 말초 신경 시스템을 포함한 조직의 독성을 초래한다. 중추신경계의 기능적 변화와 같은 신경독성 영향은 특히 장기적으로 노출이 될 때 전신적인 독성 영향에 중요한 역할을 한다. 이에 본 연구는 중금속 오염에 취약한 계층인 어린이와 청소년의 카드뮴 수준을 알아보고 그로 인한 신경행동 발달의 감소가 있는지 출생코호트와 전국 대표 자료를 통해 알아보고자 하였다.
우리나라 출생코호트 연구인‘산모와 영·유아의 환경유해인자 노출 및 건강영향연구’에서 2006-2010년까지 모집된 임산부 1,751명 중 2014년까지 추적 조사된 어린이 1,150명과 전국 대표 자료인 ‘어린이·청소년의 환경노출 및 건강실태 조사(Ⅲ,Ⅳ)(2012-2014)’의 어린이와 청소년 1,764명과 534명이 대상자가 되었다. 출생코호트에서는 혈중에서 카드뮴 농도를 측정하였고, 인지행동발달은 베일리 검사 결과에 의해 인지척도와 동작척도를 측정하였다. 전국 대표 자료에서는 요중에서 카드뮴을 측정하였고, 인지행동발달은 한국어판 아동행동평가척도를 사용하여 문제행동총점, 내재화, 외현화를 측정하였다.
제대혈에서 72개월까지 측정된 혈중 카드뮴의 시기별 측정 결과 기하 평균은 제대혈 0.68 μg/L, 24개월 0.88 μg/L, 60개월 0.90 μg/L, 72개월 1.27 μg/L로 제대혈이 가장 낮았고, 시간이 지나면서 점차 높아져 72개월에서 가장 높았다. 제대혈의 카드뮴의 농도가 가장 낮은 군에 비해 가장 높은 군은 6개월 어린이의 인지척도가 2.15점 감소하였고(p = 0.03), 동작척도가 2.82점 감소하였으며(p = 0.02), 12개월 어린이의 동작발달 지연의 위험성이 1.60배 높았다(95%CI = 1.03 ~ 2.49). 24개월 어린이의 카드뮴 수준이 가장 낮은 군에 비해 가장 높은 군은 24개월 어린이의 동작척도가 3.75점 감소했고(p = 0.01), 36개월 어린이의 동작발달 지연의 위험성이 1.75점 높았다(95%CI = 1.03, 3.02). 제대혈, 출생 24개월, 36개월, 48개월, 60개월, 72개월 어린이의 혈중 카드뮴 수준은 지속적인 시간적 변화에 따라 모두 유사한 패턴을 보였고, 60개월 혈중 카드뮴 수준이 높을수록 같은 시기의 총 행동 문제, 내현화와 외현화 문제가 증가되고, 72개월의 외현화 문제가 증가되었다.
요중 카드뮴 농도는 학령전기와 학령기의 전체 기하평균은 각각 0.40 ㎍/L, 0.39 ㎍/L로 비슷한 수준이었으나 연령이 증가함에 따라, 여자보다 남자에서 높았다. 학령전기와 학령기의 요중 카드뮴 수준에 따른 인지행동발달은 통계적으로 유의성이 없었다.
제대혈 및 생애초기의 혈중 카드뮴은 낮은 수준임에도 불구하고 어린이의 인지행동발달에 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 제대혈 카드뮴 농도는 임산부의 카드뮴 노출과 연관되므로 각별한 주의가 요구되므로 생애초기 어린이의 카드뮴 수준을 최소화하기 위한 대책이 필요하다.

Background and objectives: Cadmium, a toxic heavy metal, has been drawing attention from environmental and industrial fields since it is eliminated slowly by the human body and has a long biological half-time. Exposure to cadmium can cause poisoning of organs such as a kidney, a liver, central nervous system and peripheral nervous system. Neurotoxicity can cause functional abnormalities in the central nervous system. Especially, when a human body is exposed to cadmium for a long time, it plays a key role to push up the effect of toxicity in the whole body. In the present study, we investigated levels of cadmium accumulation in children and teenagers who are vulnerable to heavy metal poisoning. We carried out analyses to figure out if there has been a decrease in neurobehavioral development in relation to the cadmium accumulation levels, based on the birth cohort and a nation-wide statistics data.
Materials and methods: Subjects of this study were 1,150 children, who have been traced until 2014, born by 1,751 mothers surveyed between 2006 and 2010 for the birth cohort research project ‘Mothers and Children''s Environmental Health.’ In addition to them, subjects also included 1,764 children and 534 adolescents survey by the nation-wide research project ‘Environmental Exposure and Health Survey in Children and Adolescents (Ⅲ,Ⅳ)(2012-2014)’. Cadmium blood levels were measured among the subjects of the birth cohort. By using Bayley Scale of Infant Development, Mental Development Index (MDI) and Performance Development Index (PDI) were measured. Cadmium urine levels were measured among the subjects selected from the nation-wide research survey. Also, Korean Child Behavior Checklist was used to measure the problem behavior characteristics, and the internalizing and externalizing problem behaviors.
Results: Measurement result of cadmium blood levels between the birth and the age of 72 months shows that the geometric mean was 0.68 ㎍/L in the cord blood at the birth, 0.88 ㎍/L at the age of 24 months, 0.90 ㎍/L at 60 months, and 1.27 ㎍/L at 72 months. The cadmium levels were the lowest in the cord blood, increasing with time passage to reach the highest level at 72 months. Compared to the group with the lowest cadmium levels in the cord blood, the group with the highest levels showed a decrease in the MDI by 2.15 points (p = 0.03) and a decline in the PDI by 2.82 points (p = 0.02) at the age of 6 months. The group with the highest cadmium blood levels showed a risk of performance developmental delay higher by 1.60 times than the group with the lowest levels at the age of 12 months (95%CI = 1.03 ~ 2.49). Comparison between the two groups showed that the highest level group’s MDI decreased by 3.75 points (p = 0.01) at the age of 24 months. The risk of performance development delay among the highest level group was higher by 1.75 times (95%CI = 1.03, 3.02) compared to the lowest level group at the age of 36 months. The cadmium blood levels in the cord blood, at the age of 24 months, 36 months, 48 months, 60 months and 72 months showed a similar increasing pattern according to the time passage. Subjects with higher cadmium blood levels showed more problem behavior characteristics, and the internalizing and externalizing problem behaviors at the age of 60 months. They also showed an increase in the externalizing problem behaviors at the age of 72 months. The geometric mean of cadmium urine levels were 0.40 ㎍/L and 0.39 ㎍/L respectively among children of preschool age and children of school age, which were similar levels. As the age increased, the level was higher among boys than girls. Between children of preschool age and children of school age, there was no significant statistical correlation between the cadmium urine levels and cognitive behavioral development issues.
Conclusion: The result shows that cadmium blood levels in the cord blood and at early stages of life, even though it is low, may have an impact on the cognitive behavioral development of children. Extra attention needs to be paid as the cord blood cadmium levels are related to cadmium exposures during pregnancy. Measures are needed to minimize the cadmium levels of children at early stages of life.

Ⅰ. 서 론 1
1. 연구의 배경 1
2. 연구의 목적 3
Ⅱ. 문헌 고찰 (Literature Review) 4
1. 카드뮴 4
2. 어린이의 신경행동발달 10
3. 카드뮴의 수준과 어린이의 신경행동발달 20
Ⅲ. 재료 및 방법 (Materials and Methods) 29
1. 연구 자료 29
2. 자료 수집 32
3. 변수의 정의 및 범주화 35
4. 분석방법 37
Ⅳ. 결과 (Results) 41
1. 일반적 특성에 따른 대상자의 분포 41
2. 대상자의 혈중 카드뮴분포와 상관분석 및 궤도분석(trajectory analysis) 45
3. 대상자의 시기별 혈중 카드뮴 수준과 신경행동발달과의 연관성 48
4. 대상자의 시기별 요중 카드뮴 수준과 신경행동발달과의 연관성 73
5. 일반화 가법 모형을 활용(GAM)한 시기별 혈중 카드뮴의 수준에 따른 신경행동발달과의 연관성 77
Ⅴ. 고찰 (Discussion) 86
1. 카드뮴 수준에 대한 고찰 86
2. 카드뮴 수준과 어린이와 청소년의 신경행동발달 및 시기별 감수성에 대한 고찰 87
3. 생물학적 기전에 대한 고찰 88
4. 본 연구의 강점 및 제한점 89
Ⅵ. 결론 (Conclusion) 90
참고문헌 91
부록 102
영문초록 137

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