Dietary and chemical factors concurrently related to overweight in children and young adults – A cross-sectional Exposome-Wide Association Study (ExWAS)

당신의 몸이 거대하고 북적이는 도시라고 상상해 보세요. 오랫동안 사람들은 도시의 무게(과체중)가 단순히 수학적인 문제라고 생각했습니다. 즉, 음식 트럭(칼로리)을 더 많이 들여오고 배달 자전거(운동)를 더 적게 내보내면 도시가 무거워진다는 식이었죠. 하지만 이 새로운 연구는 도시의 무게가 단순한 수학적 오류가 아니라, 수백 명의 용의자가 등장하는 미스터리 소설이라고 제안합니다.

연구원들은 초능력을 가진 탐정처럼 행동하며 도시 전체를 스캔하기로 했습니다. 그들은 한두 명의 용의자만 본 것이 아니라, '엑스포좀 와이드 연관성 연구(Exposome-Wide Association Study, ExWAS)'라는 거대한 디지털 스캐너를 사용하여 미국 전역의 2세에서 25세 사이의 어린이와 청년 41,270명의 혈액과 소변에서 발견된 112가지의 서로 다른 음식과 409가지의 서로 다른 화학 신호(생체 지표)를 조사했습니다.

이것은 마치 1999년부터 2018년 사이에 도시 성문을 통과한 모든 사람의 지문을 확인하는 것과 같습니다. 그들은 어떤 지문이 '과체중'이라는 배지와 일치하는지 알고 싶었습니다.

핵심 폭로: 단지 "너무 많이 먹는 것"의 문제가 아니다

이 연구는 과체중이 단순히 에너지의 유입과 유출 사이의 불균형에 의해서만 발생하는 것이라는 생각에 명시적으로 반론을 제기합니다. 대신, 이는 많은 요인이 얽힌 복잡한 춤사위임을 시사합니다.

연구원들이 스캐너를 돌렸을 때, 그들은 과체중과 연결된 91가지의 서로 다른 요인을 찾아냈습니다. 하지만 여기에는 반전이 있습니다. 단서들이 다소 혼란스러웠는데, 마치 어떤 용의자는 유죄처럼 보이지만 실제로는 그냥 지나가던 행인일 수도 있는 탐정 소설 같았습니다.

"선한 인물들" (과체중 확률을 낮추는 요인들):

• 식이섬유: 이것은 도시의 거리 청소부와 같습니다. 식이섬유(통곡물, 과일, 채소에 들어 있음)를 더 많이 섭고는 일관되게 가벼운 도시와 연결되었습니다.
• 구리와 엽산: 이것들은 특별한 유지보수 도구와 같습니다. 구리(견과류, 씨앗, 빵에 들어 있음)와 엽산(잎채소와 강화 곡물에 들어 있는 비타민)의 수치가 높을수록 낮은 과체중 확률과 연결되었습니다.
• 비타민 D, 칼슘, 비타민 B12: 이들은 도시의 구조 엔지니어입니다. 이들의 수치가 높을수록 가벼운 체중과 연결되었습니다.
• 카로티노이드: 이것은 과일과 채소의 다채로운 색소입니다(당근의 주황색처럼). 다섯 가지 다른 종류의 카로티노이드가 낮은 과체중 확률과 연결되었습니다.
• 오래된 화학 물질 (DDE 및 PCB 183): 이것이 가장 이상한 단서입니다. 연구는 이 오래된 산업용 화학 물질(지방에 저장됨)의 수치가 높을수록 오히려 낮은 과체중 확률과 연결된다는 것을 발견했습니다. 저자들은 이것이 사람들이 이 화학 물질들을 숨길 지방이 적어서 혈액 속에 더 농축되어 나타나기 때문일 수 있다고 제안합니다. 이는 까다로운 단서이지, 이 화학 물질들을 먹어야 한다는 이유가 아닙니다!

"악한 인물들" (과체중 확률을 높이는 요인들):

• 감마 토코페롤: 이것은 견과류와 기름에 들어 있는 비타민 E의 일종입니다. 놀랍게도, 높은 수준의 감마 토코페롤은 더 높은 과체중 확률과 연결되었습니다.
• 코티닌: 이것은 담배 연기가 남긴 화학적 지문입니다. 높은 수치는 과체중의 가능성을 높였습니다.

"앗!" 하는 순간: 보고의 오류

여기서 이야기는 더욱 흥estre 흥미로워집니다. 연구원들이 십 대(12세~19세)의 음식 보고를 살펴보았을 때, 칼로리를 더 많이 먹는다고 보고한 아이들이 실제로 과체중 확률이 더 낮다는 이상한 점을 발견했습니다.

이것은 앞뒤가 맞지 않는 것처럼 들립니다, 그렇죠? 저자들은 이것이 많이 먹어서 날씬해진다는 뜻이 아니라고 주장합니다. 대신, 그들은 이것이 "보고 오류(reporting glitch)"일 것이라고 의심합니다. 과체중인 십 대들이 당혹감을 느껴서 자신들이 먹은 양을 실제보다 적게 말했을 수도 있고, 의도적으로 그랬을 수도 있다는 것입니다. 마치 학생이 더 나빠 보이지 않으려고 숙제를 얼마나 했는지에 대해 거짓말을 하는 것과 같습니다.

연구원들이 이 "거짓말"(총 에너지 섭취량을 고려하여 조정함)을 반영하여 수학적 계산을 조정했을 때, 중요해 보였던 음식 요인들의 목록은 급격히 줄어들었습니다. 처음에는 중요해 보였던 44가지의 식이 요인 중, 조정을 거친 후에도 강력하게 남은 것은 단 12가지뿐이었습니다. 이는 십 대들에게 있어서 그들이 무엇을 먹는다고 '말하는가'가 매우 까다로운 단서라는 것을 시사합니다.

우리는 얼마나 확신할 수 있는가?

연구원들은 "우리가 해결했다!"라고 외치는 데 매우 신중합니다. 그들은 자신들의 작업을 **가설 생성적(hypothesis-generating)**이라고 설명합니다.

• 그들이 한 일: 그들은 거대한 집단의 스냅샷(단면 연구)을 찍었습니다. 그들은 과체중과 통계적으로 연결된 49가지의 식이 요인과 42가지의 화학 생체 지표을 찾아냈습니다.
• 신뢰도: 그들은 단순히 무작위적인 소음을 찾은 것이 아님을 확실히 하기 위해 특별한 필터(허위 발견율, False Discovery Rate)를 사용했습니다. 또한 데이터를 나누었습니다. 그들은 한 그룹에서 단서를 찾았고(발견 단계), 그 단서들이 별도의 그룹에서도 유지되는지 확인했습니다(검증 단계).
• 한계: 이것은 특정 시점의 스냅샷이기 때문에, 그들은 식이섬유를 먹는 것이 반드시 가벼운 체중을 '유발'한다거나, 흡연이 체중 증가를 '유발'한다고 단정 지을 수 없습니다. 그들은 단지 이 요소들이 서로 **연관(associated)**되어 있다고 말할 수 있을 뿐입니다. 그것은 마치 우산을 든 사람들이 자주 젖어 있는 것을 보는 것과 같습니다. 우산이 사람을 적시게 만든 것은 아니지만, 두 가지 현상이 함께 일어나는 것입니다.

결론

이 연구는 91개의 잠재적인 X 표시가 그려진 거대한 보물 지도와 같습니다. 어떤 X는 우리가 이미 알고 있는 것들(식이섬유나 흡연처럼)이지만, 다른 것들은 새롭고 이상합니다(특정 비타민이나 오래된 산업용 화학 물질처럼).

저자들은 많은 연결 고리를 찾아냈지만, 이야기는 복잡하다고 결론짓습니다. 어떤 연결은 성별이나 연령에 관계없이 강력하고 일관적입니다. 반면, 특히 십 대들의 보고 과정이 포함될 때는 다소 불안정합니다. 지도는 그려졌지만, 연구원들은 이 중 어떤 단서가 실제로 도시를 무겁게 만드는 '원인'이고 어떤 것이 단순한 '붉은 청어(주의를 딴 데로 돌리는 가짜 단서)'인지 알아내기 위해 더 많은 탐정 작업, 즉 장기적인 연구가 필요하다고 말합니다.