생활용 살충제의 폐·간 독성 기전을 규명한 동아대 연구팀. 왼쪽부터 박수환 박사과정생, 안소영 박사, 조완섭 교수, 이종호 교수. 동아대 제공

동아대학교(총장 이해우)는 대학원 건강과학과 조완섭·이종호 교수 연구팀이 생활용 살충제 성분인 ‘하이드라메틸논(Hydramethylnon)’의 폐 독성 기전과 체내 분포 및 간 독성을 규명한 연구 성과를 국제학술지에 연이어 발표했다고 10일 밝혔다.

이번 연구는 생활화학제품에 널리 쓰이는 살충제 성분이 호흡기로 유입됐을 때 발생하는 폐 손상 메커니즘과 체내 다른 장기로의 이동 및 2차 독성 영향을 종합적으로 규명해 주목받았다.

국제학술지에 게재된 하이드라메틸논의 체내 분포 및 호흡기·간 독성 기전 규명 연구 모식도.

연구팀은 지난 9월 생태독성학 분야 국제학술지 ‘Ecotoxicology and Environmental Safety(IF 6.6, 상위 8%)’에 ‘히드라메틸논 유발 폐독성과 인간 기관지 상피세포에서의 괴사성 세포사멸 신호 및 미토콘드리아 기능장애(Hydramethylnon-induced pulmonary toxicity associated with necroptosis signaling and mitochondrial dysfunction in human bronchial epithelial cells)’라는 제목의 논문을 발표했다.

해당 논문은 박수환 박사과정생이 제1저자로 조완섭·이종호 교수가 교신저자로 참여해 하이드라메틸논이 네크롭토시스(necroptosis; 괴사성 세포사멸) 신호전달을 활성화하고 미토콘드리아 기능장애와 폐 세포 손상을 유발하는 기전을 세포 및 동물실험으로 입증했다.

이어 연구팀은 지난달 환경과학 분야 세계적 권위지인 ‘Journal of Hazardous Materials(IF 10.6, 상위 7%)’에 ‘호흡기 노출에 따른 가정용 살충제 히드라메틸논의 제형 의존적 폐 내 분포 및 이차적 간 반응(Formulation-dependent pulmonary disposition and secondary hepatic responses of the household insecticide hydramethylnon following respiratory tract delivery)’ 논문을 게재했다.

박수환 박사과정생과 안소영 박사가 공동 제1저자를 맡고 이종호·조완섭 교수가 교신저자로 참여한 이번 연구에서는 양전자방출단층촬영(PET/CT) 영상기술을 활용해 살충제 제형에 따른 폐 잔류 시간 차이와 간으로 이어지는 주요 이동 경로를 확인하고 반복 노출에 따른 미토콘드리아 기능 이상과 2차 간 독성 반응을 밝혀냈다.

이번 연구 성과는 살충제의 폐 손상 기전부터 체내 분포 및 간 독성까지 유기적으로 연계해 규명했다는 점에서 학술적 의의가 크다.

특히 호흡기 노출 경로와 제품 제형을 고려한 생활화학제품 안전성 평가 체계에 중요한 과학적 근거를 제공할 것으로 기대를 모은다. 해당 논문은 우수성을 인정받아 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛낸 사람들(한빛사)’ 추천논문으로도 선정됐다.

이번 연구는 동아대 대학원 4단계 BK21 ‘미래환경 생체방어 융합사업단’ 소속 대학원생과 연구원이 주도적인 역할을 수행했다. 아울러 동아대를 중심으로 국가독성과학연구소(김민석 박사)와 한국원자력의학원(김동현 박사), 경북대(전종호 교수), 경성대(박용주 교수) 연구진이 공동 연구를 펼쳤다.

조완섭 이종호 교수는 “살충제 등 일상에서 접하는 유해 화학물질의 호흡기 흡입 독성과 장기 간 상호작용을 과학적으로 규명해 뜻깊다”며 “앞으로도 인체 건강을 위협하는 다양한 유해 인자의 생물학적 영향을 규명하기 위한 연구를 이어가 국민 건강 보호와 화학제품 안전성 평가에 필요한 기반을 마련하는 데 기여하겠다”고 말했다.

한편 이번 연구는 교육부 4단계 BK21 사업과 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업 및 식품의약품안전처와 환경부의 지원을 받아 수행됐다.