미세먼지 뇌에도 손상..핵심 유전자 찾았다

같은 농도의 탄소 미세먼지도 구조 따라 뇌영향 달라

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 미세먼지가 뇌에도 영향을 준다는 단서를 찾았다. 뇌 손상에 관여하는 핵심 유전자를 찾아 치료 물질이나 약물을 개발할 가능성을 제시한 것이다.

이효진 박사.(한국과학기술연구원)

한국과학기술연구원(KIST)은 이효진 생채재료연구센터 박사 연구팀이 탄소 나노입자의 구조를 제어해 같은 탄소 성분이더라도 구조에 따라 생체기능에 미치는 영향이 다르다는 것을 알아냈다고 12일 밝혔다.

연구팀은 탄소 미세먼지와 비슷한 다양한 차원의 탄소 나노재료를 합성해 국내 초미세먼지 기준 ‘나쁨’ 단계의 농도(50μg)로 신경세포에 처리하고 신경전달물질의 변화를 연구했다.

그 결과, 0차원 탄소입자는 오랜 기간 노출되어도 신경세포의 과활성이나 사멸을 유도하지 않았다. 그러나 3차원 탄소입자는 72시간 이내 노출만으로도 신경세포의 비정상적 활성상태를 유도해 과도한 신경전달 물질이 분비되고, 14일 이상 노출 시 신경세포가 사멸했다.

치매와 관련이 있는 아밀로이드 베타 단백질이 있을 때 이러한 현상은 더 빨라졌다. 미세먼지 농도가 같더라도 일반인 보다 퇴행성 뇌질환 환자에 더 치명적일 수 있다는 것을 뜻한다.

연구진팀은 고차원 탄소입자가 신경세포의 과활성을 유도하는 원인도 알아내기 위해 연구한 결과, Snca 유전자가 핵심적으로 관여한다는 것을 발견했다. 유전자 가위로 이 유전자를 없애고 같은 농도의 탄소 미세먼지를 처리하자 비정상적 신경 과활성이 일어나지 않았다.

이효진 박사는 “미세먼지가 퇴행성 뇌질환자에 미칠 영향을 정확히 파악할 수 있었다”며 “앞으로 연구 범위를 넓혀 미세먼지가 다양한 조직이나 질병에 주는 영향을 연구하고, 맞춤형 치료를 할 방법을 찾겠다”고 말했다.

연구 결과는 생체재료 분야 국제학술지 ‘Biomaterials’ 최신호에 게재됐다.

강민구 (science1@edaily.co.kr)