초미세먼지 노출 골수 손상, 기작, 치사율 장기 추적해 확보
초미세먼지(PM2.5)는 말초혈액까지 침투가 가능하여 인체 모든 장기 및 조직에 치명적인 영향을 줄 수 있는 1급 발암물질로 지정됐으며, 연간 700만 명이 이로 인해 사망하는 것으로 추정되고 있다. 이에 초미세먼지 노출이 생명에 미치는 영향에 대한 연구는 세계적 관심사 중 하나다.
이러한 초미세먼지가 신생아 시기에 더욱 취약하다는 관련 기작이 전북대학교 연구진에 의해 밝혀져 세계 학계로부터 주목을 받고 있다.
전북대학교 국성호(대학원 생리활성소재과학과)·이정채 교수(치의학과) 연구팀은 최근 동물모델을 활용해 초미세먼지 노출 시기에 따른 조혈모줄기세포의 노화 양상과 치사율간의 관련 기작을 밝힌 논문을 발표했다고 13일 밝혔다.
연구진은 동물실험(생쥐)을 통해 성체에 비해 신생아 시기의 생쥐가 초미세먼지에 노출될 경우 폐 조직 내 활성산소 발생과 염증반응이 상대적으로 높게 나타나며, 이러한 증상은 노년기까지 지속된다는 것을 확인했다.
특히 골수 미세환경의 손상과 조혈모줄기세포의 노화가 수반되며, 이는 신생아 시기 초미세먼지 노출에 따른 노년 시기 높은 치사율의 직접적인 요인이 되는 것으로 나타났다.
또한 초미세먼지 노출에 따른 골수 미세환경의 손상은 골수에 존재하는 중간엽줄기세포의 노화에 따른 현상이며, 정상 생쥐에 비해 방사선 조사에 대한 저항력 또한 상대적으로 매우 낮다는 것이 확인됐다.
이번 연구는 신생아 시기 초미세먼지 노출에 따른 골수 손상 기작과 치사율간의 연관성을 3년 여 간 추적해 확보된 결과라는 측면에서 높은 평가를 받고 있으며, 성과의 우수성을 인정받아 환경과학 분야의 국제적인 학술지 『Journal of Hazardous Materials(IF=14.224)』에 게재됐다.(논문제목: Exposure of newborn to atmospherically relevant artificial particulate matter induces hematopoietic stem cell senescence).
국성호·이정채 교수는 “우리나라 초미세먼지 오염도는 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중 1위를 차지하고 있는 가운데 이번 연구결과가 시사하는 바는 매우 크다. 초미세먼지 수준에 따른 연령별 보호대책, 특히 신생아의 관리가 매우 중요하다”며 “이번 연구 결과가 미세먼지에 따른 질병의 진단과 예방, 치료제 개발 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
한편, 이번 연구는 바타라이 고빈다(치과대학)와 심현정(생리활성소재연구소) 연구교수가 공동 제1저자로 참여했으며, 한국연구재단의 중견연구자지원사업 및 4단계 BK21사업 등의 정부지원 연구비로 수행됐다.
