동아대학교(총장 이해우)는 의약생명공학과 조완섭 교수와 김규리 박사과정생이 세계 최초로 초미세먼지 흡입 후 폐를 빠져나가는 경로와 기전을 규명했다고 밝혔다.

조완섭 교수 연구팀은 한국연구재단 지원으로 수행한 연구에서 ‘초미세먼지가 2차 장기로 이동하는 현상과 기전’을 직접적으로 확인하는 성과를 거뒀다.

이번 연구가 실린 논문은 환경과학 분야 상위 6%에 해당하는 학술지 ‘Environment International(IF 10.3)’ 5월호에 게재될 예정이며, 앞으로 초미세먼지의 흡입독성과 전신 면역계 영향과 관련된 연구 분야에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

인간은 매일 초미세먼지에 노출되고 있으며 특히 봄철 초미세먼지 농도는 다른 계절에 비해 매우 높고 꽃가루, 황사 등 미세먼지와 겹치는 계절이므로 호흡기 건강에 주의가 요구된다.

그동안 초미세먼지 흡입이 폐 염증을 유발하고 만성 호흡기 질환으로 진행될 수 있다는 것은 잘 알려져 있었으나, 2차 장기(심혈관계·뇌신경계·면역계 등) 영향에 대해서는 직접적인 초미세먼지의 이동을 확인하기 어려워 직접적인 질환의 연관성을 실험적으로 규명하기 어려웠다.

조완섭 교수팀은 이번 연구에서 초미세먼지가 폐에 침착될 때 뭉침 및 엉김 상태와 폐포대식세포에 탐식된 상태에서는 2차 장기로 이동이 제한되며, 분산 형태로 있을 때 비로소 림프순환계와 전신순환계로 수월하게 이동할 수 있음을 확인했다.

또 림프순환으로 이동한 초미세먼지는 폐 연관 림프절에 축적되고, 전신순환으로 이동한 것은 간의 세망내피계에 축적되지 않고 자유롭게 통과한 뒤 비장의 ‘열린 혈관계(open circulation system)’ 필터 구조에 축적된다는 것을 규명했다.

조완섭 교수는 “마우스를 이용한 흡입독성 연구’에서 초미세먼지를 단회로 노출했을 때 30일째에 유의미한 비장 내 초미세먼지 축적을 확인했다. 시험 종료일인 90일까지 농도가 지속, 비장 내 초미세먼지 축적은 반복 흡입노출에 의해 축적량이 크게 증가할 것으로 예상된다”며 “비장 내 축적 부위는 열린 혈관계가 있는 ‘적색 수질(red pulp)’ 부위이며 면역계의 핵심 장기인 비장에 기능적 영향을 줄 것으로 예상된다. 관련 연구는 진행 중”이라고 설명했다.

※용어 설명

열린 혈관계(open circulation system) : 혈액이 혈관 속을 흐르는 것이 아니라 조직이나 체강으로 직접 퍼져 산소와 영양분을 공급하는 순환 시스템. 사람의 비장은 다른 장기에는 없는 부분적으로 열린 혈관계의 특징을 갖는 장기로, 노화된 적혈구와 손상된 세포를 효과적으로 제거하는 기능 수행.

적색 수질(red pulp) : 비장의 구조 중 하나로 손상된 적혈구 제거, 혈액 저장, 면역 반응 촉진 등 역할을 담당.

동아대 의약생명공학과 조완섭(왼쪽) 교수와 김규리 박사과정생. 동아대 제