미세먼지가 과한 면역반응 일으켜 호흡기질환 악화

서울 등 수도권 초미세먼지 농도가 '나쁨' 수준을 보인 16일 오전 서울 종로 일대가 뿌옇다. 미세먼지가 호흡기 질환의 증상을 악화시킬 수 있다는 국내 연구 결과가 나왔다. 연합뉴스 제공

미세먼지(PM10)가 과한 면역반응을 일으켜 감기, 천식, 기관지염 등 호흡기 질환의 증상을 악화시킨다는 연구결과가 나왔다.

안전성평가연구소는 김동임 호흡기질환제품 유효성평가연구단 연구원팀이 이 같은 연구결과를 공개했다고 20일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 생체분자 6일자에 게재됐다.

연구팀은 쥐를 5마리씩 대조군, 기관지에 미세먼지를 주입한 군, 기관지가 세균의 대표적인 독소인 리포다당류(LPS)에 감염된 군, 미세먼지를 주입받은 뒤 LPS에 감염된 군으로 나누고 폐 조직을 비교했다. 

그 결과 미세먼지에 노출된 뒤 세균에 감염된 쥐에서 염증 반응이 가장 심하게 일어났다. 미세먼지 노출 후 감염된 쥐는 노출되지 않고 감염된 쥐에 비해 세가지의 사이토카인(IL-1β(A), IL-6(B), TNF-α(C)) 반응의 수치가 각각 3.8배, 1.8배, 2.3배 높은 것으로 조사됐다. 사이토카인 반응은 면역 세포가 분비하는 단백질을 말하는데 세포 간에 신호를 전달하는 역할을 한다. 반응이 높을수록 높은 염증반응이 일어나는 것을 의미한다. 연구팀은 "염증성 단백질의 과도한 분비로 인체 면역계에 이상 반응이 나타남을 확인할 수 있다"고 설명했다.

실험군별로 폐 조직의 밀도를 비교한 그림이다. 대조군인 정상 쥐(VC)와 미세먼지에만 노출된 쥐(DEP), 세균에 감염된 쥐(LPS)와 비교해 미세먼지에 노출되고 세균에 감염된 쥐(DEP+LPS)의 폐 조직은 상대적 밀도가 가장 높은 것을 볼 수 있다. 안전성 평가연구소 제공

또 미세먼지에 노출된 뒤 세균에 감염된 쥐는 다른 실험군과 비교해 폐가 섬유화되는 가능성이 높아졌다. 미세먼지에 노출된 뒤 세균에 감염된 쥐의 폐에서 노출되지 않고 감염된 쥐의 폐에 비해 세포 조직이 굳는 섬유증을 유발하는 전환성장인자베타(TGF-β1)의 수치가 약 1.9배 높은 것으로 나타났다. 다른 세 실험군보다도 전환성장인자베타의 수치가 높은 것으로 확인됐다. 

연구 공동저자인 이규홍 안정성 평가연구소 호흡기질환제품 유효성평가연구단장은 “감염성 호흡기 질환 환자의 미세먼지 노출 위험성을 확인했다”고 말했다.

[고재원 기자 ,이수훈 인턴기자 jawon1212@donga.com,soolee@donga.com]