1. 연구의 필요성

질병관리청이 발표한 2020년 지역사회건강조사에 따르면, 만 19세 이상 성인의 스트레스 인지율은 26.2%로 나타났으며, 전국 255개 시 · 군 · 구 중 스트레스 인지율이 전년 대비 증가한 지역은 151개로 59.2%에 달했다[1]. 심리적 스트레스는 부정적인 감정을 유발할 뿐만 아니라 생리적 스트레스를 초래하며 이에 적응하고 대처하기 위한 행동양식에도 직접적인 영향을 미쳐 질병 위험을 높인다[2]. 또한, 심리적 스트레스가 심혈관 질환, 뇌혈관 질환, 당뇨병, 염증성 질환, 암, 우울증 등 신체적 · 정신적 질환의 원인이 될 뿐만 아니라[2, 3] 수명에도 영향을 미친다는 사실은 널리 알려져 있지만[4], 상대적으로 스트레스가 어떤 기전으로 우리 신체에 작용하는지에 관해서는 알려진 바가 적다. 한편, 최근 신경계, 내분비계와 면역계 사이의 상호작용을 연구하는 정신신경면역학(psychoneuroimmunology)의 맥락에서, 스트레스가 세포 내 유전자 수준에서 인체에 영향을 미치는 병태생리학적 기전을 규명하기 위한 시도가 이루어지고 있다.

텔로미어(telomere)란 염색체 말단의 5’-TTAGGG-3’ 반복 서열로 구성된 DNA-단백질 복합체로, 세포분열 시 염색체를 보호하고 안정성을 유지함으로써 DNA 복제에 필수적인 역할을 한다[5]. 텔로미어 길이(telomere length)의 단축은 암, 심혈관 질환을 비롯한 노화 관련 질환 및 전체 사망률(all-cause mortality)의 증가와 연관이 있으며[6], 연령, 성별, 인종 외 생활양식[7], 생애 초기의 부정적 경험이나 학대[3], 정신질환[8] 등 사회심리학적 요인에 의해서도 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 또한, 텔로미어를 복구하는 효소인 텔로머레이스 활성도(telomerase activity)에 따라 텔로미어 길이를 유지하는 정도가 변화할 수 있다고 보고됨에 따라[9] 최근에는 노화, 질병 위험, 수명에 관한 연구뿐만 아니라 명상, 신체활동 등 건강 증진을 위한 중재의 결과를 평가하기 위한 지표로서도[10] 활발히 연구되고 있는 생물표지자(biomarker) 중 하나이다.

심리적 스트레스와 텔로미어 길이의 연관성에 대한 연구는 Epel 등[A1]이 만성질환 자녀를 돌보는 어머니가 건강한 자녀를 돌보는 어머니에 비해 지각된 스트레스 수준이 더 높게 나타났을 뿐만 아니라 텔로미어 길이가 더 짧게 나타났음을 처음으로 보고한 이후, 돌봄제공자(caregiver)를 대상으로 한 후속 연구에서도 지지되어 만성적인 스트레스가 세포노화를 가속화할 수 있음을 시사하였다[11]. 그러나 일반 성인을 대상으로 한 다른 연구에서는 지각된 스트레스 수준이 높을수록 반드시 텔로미어 길이가 더 짧게 나타나지는 않았으며, 스트레스와 텔로미어 길이 간의 관계에 영향을 미치는 요인으로 제시한 신경내분비 반응성, 외부 스트레스 요인, 연령을 주요 변수로 고려하여 수행된 이후의 연구결과들은 일관되지 않았다. 이에 심리적 스트레스에 대한 반응으로서 생리적 변화를 함께 사정하고, 텔로미어 길이와의 연관성을 예측 및 설명할 수 있는 통합적 고찰이 필요하다.

스트레스 반응 시에 활성화되는 첫 번째 생리적 기전은 자율신경계로, 교감-부신수질 체계(sympathetic-adrenal medullar system) 및 시상하부-뇌하수체-부신 축(Hypothalamic-Pituitary-Adrenal axis, HPA axis)을 활성화하여 소화기계, 심장호흡계, 대사계, 면역계 등 다양한 기전에 직 · 간접적으로 작용한다[12]. 만성적 스트레스로 인한 과도한 생체적응 부하(allostatic load)는 자율신경계의 불균형을 초래하고, HPA axis의 과활성(hyperactivity)을 유발하여 당질코르티코이드(glucocorticoids)인 코티솔(cortisol)의 분비를 증가시킨다[13]. 그 결과, 염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine) 분비와 체내 산화 스트레스(oxidative stress)의 증가로 인해 세포노화를 반영하는 텔로미어 길이의 단축 및 노화 관련 질환의 위험성이 높아지는 것으로 알려져 있다[14, 15] (Figure 1). 이렇듯 스트레스가 인체에 미치는 광범위한 영향을 고려할 때, 심리적 스트레스와 텔로미어 길이의 연관성에 대한 근거를 정립하는 것은 대상자의 스트레스 관련 건강문제를 지금까지 널리 알려진 심리적, 생리적, 생화학적 측면뿐만 아니라 유전적 환경까지 포함한 포괄적인 관점으로 이해하는데 중요하다 할 것이다. 특히, 스트레스는 간호학문 분야에서 다루는 주요 개념으로서 최근 스트레스가 세포내 분자생물학 및 유전적 환경에까지 영향을 미칠 수 있음이 알려지면서 국내 간호학 분야에서도 스트레스와 텔로미어에 관한 연구가 보고되기 시작하였다[16].

Figure 1
Summary of physiological pathways linking psychological stress to short telomere length.

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국외의 선행연구에 따르면, 심리적 스트레스와 텔로미어 길이의 연관성을 본 메타분석 연구 2편이 보고되어 있으나[17, 18], 문헌고찰에 포함된 연구논문 중 대다수에서 지각된 스트레스 척도(Perceived Stress Scale, PSS)를 이용하여 스트레스를 측정한 연구만을 대상으로 하였음을 알 수 있었다. 즉, 지각된 스트레스 이외에 심리적 스트레스를 반영할 수 있는 다른 척도는 배제되었으며, PSS는 자기보고식 설문이므로 스트레스 반응을 객관적으로 측정한 연구는 포함되지 않았다. 또한 두 연구 모두 공통적으로 출판편향(publication bias)의 가능성을 시사하고 있어, 포괄적인 문헌고찰을 통해 앞선 연구에서 배제된 문헌들과 함께 최근의 연구들을 종합해 볼 필요가 있다.

따라서 본 연구에서는 체계적 문헌고찰을 통해 심리적 스트레스와 텔로미어 길이의 연관성을 평가하고, 나아가 스트레스 측정 방법에 따른 텔로미어 길이 변화에 차이가 있는지를 고찰함으로써 스트레스가 세포 내 유전자 환경에 영향을 미치는 병태생리학적 기전 및 선행연구결과에 대해 종합하여 소개해 보고자 한다. 이를 통해 향후 스트레스와 관련된 새로운 간호현상을 밝히고 간호중재의 효과가 미치는 범위를 확인하는 데 있어 근거가 될 수 있는 기초자료를 제공하고자 한다.

2. 연구목적

본 연구의 목적은 심리적 스트레스와 텔로미어 길이의 관련성을 탐색한 연구를 대상으로 연구 관련 특성, 주요 연구결과 및 심리적 스트레스 측정 방법에 따른 텔로미어 길이의 차이를 체계적으로 분석함으로써 간호학적 생물표지자로서의 텔로미어 길이 지표의 활용 방안을 모색하기 위함이다.

1. 연구설계

본 연구는 심리적 스트레스와 텔로미어 길이의 연관성을 평가하고 연구결과를 종합하기 위해 선정기준에 적합한 논문을 추출하여 분석한 체계적 문헌고찰 연구이다. 본 연구는 Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA)의 체계적 문헌고찰 및 메타분석 보고 지침[19]에 의거하여 수행하였다.

2. 핵심 질문

핵심 질문 전략인 Participants, Intervention, Comparison, Outcomes (PICO)에 따라 연구대상(P)은 지역사회에 거주하는 만 18세 이상의 성인이며, 중재(I)는 노출(exposure)로서 심리적 스트레스로 설정하였으며, 결과(O)는 백혈구(leukocyte), 말초 혈액 단핵세포(peripheral blood mononuclear cell) 등 인체 조직이나 세포의 텔로미어 길이를 측정한 연구를 대상으로 하였다.

3. 자료 검색 및 선정

4. 문헌의 질 평가

문헌의 질 평가는 비무작위 임상시험 문헌평가 도구인 뉴캐슬-오타와 척도(New Castle-Ottawa Scale, NOS)[22]를 이용하였다. 이 도구는 8개 항목으로 구성된 척도로 환자-대조군 연구 평가와 코호트 연구 평가를 위한 두 종류의 척도로 개발되어 있다. 본 연구에서는 NOS 점수가 7점 이상인 경우 ‘우수’, 5점 이상 7점 미만인 경우 ‘보통’으로 평가하였다. 문헌의 질 평가 과정은 2명의 연구자(JS, KN)가 각각 독립적으로 수행한 후 평가 결과가 일치하지 않을 경우에는 회의를 통해 질 평가 결과를 재검토하고 적합성 여부를 논의한 후 합의를 도출하였다.

5. 자료분석

자료분석은 체계적 문헌고찰 대상 연구의 일반적 특성을 분석한 후 내용을 추출하여 구조화된 표로 정리하였으며, 분석에 사용된 코딩 양식은 선행연구[17, 18]를 토대로 사전 회의를 거쳐 저자명, 출판 연도, 국가, 연구설계, 표본 수 및 대상자 특성, 연령, 성별, 인종, 스트레스 측정 방법, 텔로미어 길이 분석방법, 주요 결과, 질 평가 결과로 구성하였다.

1. 체계적 문헌고찰 대상 문헌의 검색 및 선정

본 연구의 PRISMA 흐름도에 따른 단계별 문헌의 선택 과정은 다음과 같다(Figure 2). 4개의 데이터베이스 검색을 통해 총 2,781편의 문헌이 검색되었고, 중복된 542편의 문헌을 제외한 총 2,239편의 문헌을 제목과 초록을 주제어 중심으로 개괄적으로 검토하였다. 그 결과, 총 359편의 논문이 1차 선별되었다. 선별된 문헌은 다시 선정 및 배제기준을 적용하여 기준에 부합하지 않는 297편을 제외하고 총 62편을 2차 선별하였다. 이후 해당 문헌의 원문을 동일한 과정에 따라 검토하였으며, 이 과정에서 대상자가 적합하지 않은 연구 5편, 직접적으로 스트레스를 측정하지 않은 연구 8편, 학술대회 초록 및 전문을 찾을 수 없는 연구 13편, 종설, 체계적 문헌고찰, 메타분석 연구 18편으로 총 44편의 문헌을 배제하였다. 참고문헌 목록을 통해 추가로 수집한 2편의 문헌을 포함하여 최종적으로 총 20편의 연구를 체계적 문헌고찰 대상으로 선정하였다[A1-A20](Appendix 2).

Figure 2
PRISMA flow diagram of the study.

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2. 체계적 문헌고찰 대상 문헌의 일반적 특성

본 연구에서 심리적 스트레스와 텔로미어 길이의 연관성을 파악한 연구 중 최종 선정된 문헌의 일반적 특성은 다음과 같다(Table 1). 분석에 포함된 연구는 총 20편이었으며, 모두 국외 문헌으로 2004년부터 2019년까지 출판되었다. 연구가 수행된 국가로는 미국에서 실시된 연구가 14편(70.0%)으로 가장 많았으며, 그 다음으로 캐나다 2편(10.0%)이었고, 유럽 2편(10.0%), 영국, 남아프리카 공화국에서 수행된 연구가 각 1편(5.0%)으로 총 6개국에서 연구가 진행되었다. 연구설계는 모두 양적연구로서 횡단연구가 12편(60.0%)이었고, 종단연구는 7편(35.0%)이었으며 횡단연구와 종단연구설계를 모두 이용한 연구가 1편(5.0%)이었다.

Table 1
Characteristics of Included Studies

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본 연구에 포함된 대상자 수는 연구 간 대상자가 중복되었음을 명시한 문헌으로부터 중복된 대상자 수 58명을 제외하고[A1,A13], 횡단연구 및 종단연구설계 모두를 사용한 연구[A10]의 경우 모든 수집된 데이터가 존재하는 1,029명만을 포함하여 최종적으로 전체 6,144명이었으며, 최소 19명에서 최대 2,516명으로 다양하게 나타났다. 대상자 특성으로는 대상자 모집 시 지역사회 일반 성인을 대상으로 한 연구가 7편(35.0%)으로 가장 많았다. 다음으로 돌봄제공자를 대상으로 한 연구 6편(30.0%), 질병에 이환된 사람 또는 그 가족을 대상으로 한 연구 4편(20.0%), 특정 스트레스 사건을 경험한 사람을 대상으로 한 연구 3편(15.0%) 순이었다. 대상자의 평균 연령은 30대부터 60대까지 다양하게 나타났다. 성별은 여성을 대상으로 한 연구가 12편(60.0%)으로 가장 많았고, 그 다음으로 남녀 모두를 대상으로 한 연구가 8편(40.0%)으로 나타나 남성을 대상으로 한 연구는 없었다. 연구대상자의 인종으로는 다인종 연구가 13편(65.0%)으로 가장 많았고, 대상자의 인종에 대한 정보를 제시하지 않은 연구가 4편(20.0%)이었으며, 단일 인종을 대상으로 한 연구는 3편(15.0%)으로 나타났다.

스트레스의 측정 방법에 따라 살펴보면, 자기보고식 설문만을 이용하여 주관적 스트레스를 측정한 연구가 12편(60.0%)을 차지하였으며, 객관적 지표를 이용하여 스트레스를 측정한 연구 8편(40.0%) 중 자기보고식 설문 및 객관적 지표를 함께 이용한 연구 4편, 객관적 지표만을 이용한 연구 4편으로 나타났다. 주관적 스트레스의 측정도구는 전체 20편 중 PSS가 12편(60.0%)으로 과반수 이상의 연구에서 사용되었다. 주요생활사건(Major Life Events, MLE)을 측정한 연구는 6편(30.0%)이었으며 이 중 4편의 연구에서 각기 다른 MLE 척도를 사용하였고, 2편의 연구에서 PSS와 MLE 척도를 함께 이용하였다.

객관적 스트레스를 측정한 연구의 경우 8편 모두 신경내분비 지표로서 코티솔을 측정하였고, 검체 유형은 각각 소변 3편(37.5%), 혈청 2편(25.0%), 타액 2편(25.0%), 타액 및 소변 1편(12.5%)이었다. 카테콜아민(catecholamines)으로서 에피네프린(epinephrine), 노르에피네프린(norepinephrine), 도파민(dopamine)을 측정한 연구는 2편(25.0%)이었으며, 검체 유형은 모두 소변을 이용하였다. 스트레스 반응의 자율신경계 지표인 혈압, 맥박, 심박변이도(heart rate variability)를 측정한 연구는 2편(25.0%)으로 확인되었다. 텔로미어 길이의 측정을 위한 분석방법으로는 전체 20편의 연구 모두 정량적 실시간 중합효소연쇄반응(quantitative real-time polymerase chain reaction)을 이용하였다.

3. 심리적 스트레스 측정 방법에 따른 텔로미어 길이 차이

본 연구에서는 심리적 스트레스와 텔로미어 길이의 연관성을 파악하여 제시한 연구를 스트레스 측정 방법에 따라 나누어 통계적 유의성을 기준으로 살펴보았다(Table 2). 먼저 주관적 스트레스를 측정한 연구 16편 중 11편(68.8%)의 연구에서 텔로미어 길이의 통계적으로 유의한 집단 간 차이 또는 상관관계를 보고하였다. 반면, 심리적 스트레스와 텔로미어 길이의 유의미한 차이 또는 상관관계가 없다고 보고한 연구는 5편(31.2%) [A2,A4,A6,A13,A16]이었다.

Table 2
Summary of the Findings

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객관적 스트레스를 측정한 연구를 살펴보면, 8편 중 5편(62.5%)의 연구에서 객관적 스트레스 수준에 따른 텔로미어 길이의 통계적으로 유의한 집단 간 차이 또는 상관관계를 보고하였다. 코티솔 농도를 측정한 연구 8편 중에서는 텔로미어 길이의 유의한 차이 또는 상관관계가 있음을 보고한 연구가 4편(50.0%)이었다[A13,A16,A17,A19]. 카테콜아민 농도를 측정한 연구 2편은 모두 텔로미어 길이의 유의한 차이 또는 연관성이 있음을 보고하였다[A13,A15]. 자율신경계 반응으로서 혈압, 맥박, 심박변이도를 측정한 연구 2편 모두 텔로미어 길이와 유의한 상관관계를 보이지 않았다[A13,A18].

4. 문헌의 질 평가

본 연구에서 뉴캐슬-오타와 척도(NOS)를 이용하여 분석 대상 문헌의 질 평가를 수행한 결과, ‘우수’로 평가한 연구는 총 13편(65.0%)이었으며, 3편[A9,A17,A19]의 연구가 9점, 6편[A4,A5,A13,A14,A16,A18]의 연구가 8점, 4편[A1,A7,A8,A15]의 연구가 7점으로 평가되었다(Appendix 3). 또한, ‘보통’으로 평가한 연구는 총 7편(35.0%)이었으며, 6편[A2,A6,A10-A12,A20]의 연구가 6점, 1편[A3]의 연구가 5점으로 평가되었다. 본 연구에서 funnel plot 및 Egger’s regression test를 통해 PSS를 사용한 연구 12편 중 효과크기를 산출할 수 없는 2편을 제외하고 총 10편에 대해 출판편향을 확인한 결과, 통계적으로 유의하지 않은 것으로 나타났다(t=-0.24, df=8, p=.816). MLE 척도를 사용한 연구 5편과 객관적 스트레스를 측정한 연구 8편 중 효과크기를 산출할 수 없었던 1편을 제외한 7편에 대해서는 연구의 수가 적어 Egger’s regression test를 통해 산출하지 못하였다.