노화와 함께 흔히 체중 증가, 혈압 상승, 고지혈증, 혈당치 증가가 동반되는데 이때 운동량을 늘이고 칼로리 섭취를 줄이는 등 생활습관을 변화하면 이들 이상 현상이 모두 개선되므로 서로 연관성을 가지면서 공존한다는 개념을 갖게 되었고, 1998년 세계보건기구(WHO)는 이를 대사증후군(Metabolic syndrome)으로 명명하였다. 대사증후군이 중요한 것은 고인슐린혈증, 고혈압, 이상지혈증, 비만증 등 그 자체가 질병이기도 하지만 심혈관 및 뇌혈관 질환뿐만 아니라 비뇨기과적으로 하부요로증상과 발기부전을 유발하고 진행을 촉진하며, 남성호르몬생산을 감소시키는 것으로 알려져 있기 때문이다.
I. 대사증후군과 발기장애
대사증후군 남성에서의 발기부전 유병률은 대조군보다 2배 정도 더 높게 보고되었다. 미국 마사츄세츠남성노화연구(MMAS) 보고서에 의하면 당뇨병 환자는 정상인에 비해 발기부전 유병률이 3배 정도 높은 것으로 보고되었고 대조군보다 5~10년 정도 일찍 발생한다. 당뇨병 또는 고인슐린혈증에서 발생하는 발기장애 원인은 음경해면체평활근의 교감신경계 항진에 의한 음경해면체평활근의 긴장도 증가와 인슐린저항성에서 비롯된 동맥경화증과 내피세포기능장애이다. 심근경색증 환자의 64%에서, 관상동맥우회수술을 받은 환자의 57%에서 발기부전을 기왕증으로 갖고 있고, 중등도 내지 심한 발기부전 남성은 발기부전이 없는 남성에 비해 10년 내 관상동맥질환과 뇌졸중을 일으킬 위험성이 각각 65%, 47% 증가하는 것으로 보고되어 발기부전은 심혈관계질환이 임상적 증상을 나타내기 전에 먼저 발생하는 초병역할을 하는 것으로 생각된다.
고혈압환자에서 발기부전 동반률은 35.2%로 정상 대조군의 14.1%보다 2배 이상 높으며, 고혈압의 기간이 길수록, 정도가 심할수록 유병률이 높은 것으로 보고되었다. 고지혈증은 발기반응장애와 발기조직자체의 변형을 초래함으로써 발기부전을 초래하는 것으로 알려져 있다. 고콜레스테롤혈증 환자에서는 1.83배 정도 높게 발기부전이 발생한다. 반면에 좋은 콜레스테롤인 HDL 콜레스테롤이 60 mg/dL 이상인 사람에서는 발기부전 위험도가 0.3배 낮으며, 비정상적으로 낮은 경우에는 발기부전의 위험도가 높다. 비만과 발기부전의 상관관계에 대한 연구에서도 체질량지수가 30 이상인 군의 발기부전 유병률이 95.7%로 24.9 이하인 군의 60.9%보다 의미 있게 높다. 대사증후군의위험인자를 많이 가지고 있을수록 발기부전의 위험이 증가한다.
II. 대사증후군과 배뇨장애
인체는 노화하면 세포의 수가 감소하므로 자연히 장기의 크기와 용적이 감소하게 된다. 그런데 전립선은 예외적으로 노화와 함께 세포의 증식이 일어나서 비대하게 된다. 전립선은 남성의 정액을 생산하는 기관이지만 전립선의 중앙에는 요도가 통과하고 있으므로 전립선비대증은 여러 가지 배뇨장애 증상을 동반하게 된다. 대체로 40대 남성의 13%, 50대 남성의 30%, 60대 남성의 50~60%에서는 전립선비대증에 의한 배뇨장애 증상이 나타난다.
대사증후군의 위험인자를 가진 환자군이 그렇지 않은 대조군에 비해 유의하게 큰 전립선 용적 및 빠른 전립선 성장속도를 보이며, 보다 심한 하부요로증상을 보이는 것으로 보고되었다. 혈중 인슐린 증가가 전립선의 성장과 하부요로증상을 유발하는 기전은 세 가지로 설명된다. 첫 번째는 인슐린 증가는 시상하부의 교감신경계 활성을 조절하는 배쪽 내측핵(ventromedialnucleus)에 영향을 미쳐 혈중 및 조직 내 카테콜아민을 증가시키며, 말초 교감신경계도 자극을 받아 교감신경계의 항진을 일으킴으로써 하부요로증상을 발생시킨다. 이것은 혈당의 증가가 평활근과 이에 분포하는 신경조직 내의 칼슘을 증가시켜 일어난다. 두 번째는 인슐린 구조가 IGF와 유사하여 IGF 수용체와 결합하여 전립선의 성장을 유도한다. 또한 IGFBP-1을 감소시킴으로써 IGF의 생체이용률을 증가시켜 전립선의 성장을 촉진한다. 세 번째는 공복 시 인슐린 농도는 남성호르몬, SHBG와 역 상관관계를 보인다.
III. 남성호르몬과 대사증후군
40세가 넘으면 노화와 함께 남성호르몬 생산은 해마다 평균 1%씩 감소하며, 테스토스테론 저하가 발기부전과 전립선비대증의 위험인자인 사실과 발기부전 환자와 전립선비대증 환자의 높은 대사증후군 유병률을 고려해 볼 때 테스토스테론 저하와 대사증후군의 상관성을 추정해 볼 수 있다.
테스토스테론 저하가 대사증후군의 원인이 될 수 있는 설명으로 Bojesen 등은 클라인펠터 증후군 환자 71명을 대상으로 한 연구에서 남성호르몬 보충요법을 하지 않은 환자의 44%가 대사증후군이 있어 보충요법을 한 대조군의 10% 유병률에 비해 큰 차이가 있었으며, 체중, 체질량지수, 혈중 중성지방, 저밀도지단백콜레스테롤, 총 콜레스테롤, 인슐린, 혈당치와 허리둘레 등도 보충요법을 하지 않은 환자군에서 통계적으로 유의하게 높았다고 보고하였다.
또한 Braga-Basaria 등은 전립선암 환자를 대상으로 한 연구에서 gonadotropin-releasing hormone(GnRH) analogue 치료군이 비슷한 나이의 정상 대조군이나 치료를 하지 않은 전립선암환자군보다 높은 대사증후군 이환율을 보고하였으며, Nuver 등은 고환절제술을 한 고환암환자군을 대상으로 한 연구에서도 비슷한 결과를 보고하였다. 이는 남성호르몬 결핍이 대사증후군 발생과 유관하다는 사실을 시사한다. 또한 중년 이후에 나타나는 남성호르몬결핍증후군(testosteronedeficiency syndrome)이 대사증후군의 발생과 상관성이 있다는 임상적 및 실험적 연구보고가 있다. 기저테스토스테론치가 낮은 남성은 나중에 당뇨병을 일으킬 위험성이 높은 것으로 보고되었다. 이 같은 사실은 낮은 테스토스테론치는 인슐린 저항성의 발생과 2형 당뇨병으로의 진행에 관여할 가능성을 강력히 시사한다.
IV. 노인성 배뇨장애와 발기장애의 상관관계
앞서 언급한 바와 같이 노인성 배뇨장애의 가장 흔한 원인은 전립선비대증이며 전립선비대증의 발생과 진행의 위험인자는 당뇨병, 고혈압, 고지혈증, 비만증 등이며, 남성호르몬결핍증은 이 같은 위험인자의 발현에 관여하고 혈중 남성호르몬치가 낮을수록 배뇨장애 증상이 심하게 나타나는 것으로 보고되었다. 마찬가지로 당뇨병, 고혈압, 고지혈증, 비만증, 등의 혈관위험인자는 발기장애의 중요한 위험인자로 밝혀졌으므로 전립선비대증과 발기장애는 위험인자를 공유하고 있다.
또 연령에 관계없이 배뇨장애 증세가 심하면 심할수록 발기력이 떨어지고 발기력이 떨어지면 배뇨장애도 심해진다. 연령을 보정했을 때, 하부요로증상의 심한 정도는 발기기능을 예측할 수 있는 가장 강력한 예측인자가 된다. 심한 하부요로증상이 있으면 경한 하부요로증상보다 발기장애가 발생할 위험이 8.99배 높으며, 이어서 당뇨병 3.01배, 심장질환 2.17배, 고혈압 1.83배, 고지혈증 1.57배의 순이다.
하부요로증상을 동반한 전립선비대증환자의 50%는 발기장애를 갖고 있으며 발기장애환자의 85%는 하부요로증상을 동반하고 있다. 이처럼 당뇨병, 고혈압, 고지혈증, 비만증과 같은 대사증후군의 위험인자는 발기장애, 전립선비대증(하부요로증상)의 위험인자가 되며 발기장애와 하부요로증상는 서로 인과관계를 공유하고 있다.
배뇨장애와 발기부전의 상관성에 대한 기전은 1) 인슐린 저항성과 자율신경 과활동, 2) 산화질소의 생체 이용률 변화, 3) Rho-kinase 활성화와 endothelin 활성도 증가, 4) 골반 동맥경화증으로 알려져 있으며, 이들은 모두 남성호르몬-의존성이다.