초미세먼지가 뇌 면역체계 붕괴.. 최악엔 치매까지

성균관대 조한상 교수팀, 세계 최초로 밝혀내
초미세먼지가 뇌혈관 침투해 과도한 염증 유발
치매 일으키는 타우 단백질이 뇌조직에 쌓여

고비사막과 내몽골고원에서 황사가 발원해 유입되면서 수도권을 비롯한 강원, 충청 등 대부분의 지역에 미세먼지 농도가'매우나쁨'으로 예보된 지난 5월 24일 오후 서울 도심이 뿌옇게 보이고 있다. 사진=김범석 기자

[파이낸셜뉴스] 성균관대 조한상 교수팀이 노스케롤리나주립대 기계공학과 찰스 리 교수팀과 공동으로 자동차 엔진에서 나오는 초미세먼지가 뇌손상을 유발한다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다.

조한상 교수는 5일 "초미세먼지가 뇌세포에 직접적으로 관여한다는 것을 토대로 향후 미세먼지에 의한 조기사망 위험을 낮추는 치료법 개발에 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

대기 중 직경 2.5㎛ 이하의 초미세먼지는 호흡기 질환뿐만 아니라 인지기능과 정신건강에 악영향을 미치는 물질이다. 특히 초미세먼지 표면에는 높은 농도의 중금속이 함유돼 있어 1급 발암 물질로 여겨지고 있다. 장시간 노출되면 기관지와 폐 깊숙한 곳에 쌓여 호흡기 질환을 일으키기도 한다.

연구진은 초미세먼지가 뇌혈관에 침투해 신경세포 손상이 일어나는 것을 직접 관찰했다. 이를 위해 먼저 3차원 미세유체요소 플랫폼에 인간 신경 줄기세포와 면역세포를 3차원으로 배양했다.

관찰한 결과 뇌로 가는 물질을 걸러주는 거름망 역할을 하는 뇌혈관 장벽을 초미세먼지가 허물었다. 이후 초미세먼지가 뇌조직으로의 침투가 늘어나 연쇄반응이 일어났다.

침투한 초미세먼지는 뇌면역의 항상성 조절에 핵심적인 역할을 하는 성상세포와 미세교아세포를 교란한다. 결국 과한 염증반응과 더불어 신경세포 시냅스를 감소시키고 치매유도물질로 알려진 타우 단백질이 축적됐다.

조한상 교수는 "이번 연구결과는 초미세먼지에 의해 유도된 신경염증에 의한 심각한 뇌손상의 발견"이라고 설명했다.

이번 연구결과는 화학분야 세계적 학술지 '어드벤스드 사이언스(Advanced Science)' 10월호에 게재될 예정이다.
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