생명연, '나노플라스틱' 폐 염증 유발 원리 규명

나노플라스틱이 폐 염증을 유발하는 원리가 규명됐다. 나노플라스틱은 생수병, 일회용 컵, 플라스틱 포장재 등이 나노 크기로 잘게 쪼개진 형태를 말한다. 작은 크기 때문에 호흡하는 과정에서 코와 기관지에 걸러지지 않고, 폐 깊숙한 곳까지 침투해 문제를 일으킬 수 있다.

정진영 박사(책임연구원). 한국생명공학연구원

한국생명공학연구원은 환경질환연구센터 정진영 박사 연구팀이 동아대 조완섭 교수 연구팀과 공동으로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 나노 입자가 호흡기를 거쳐 폐포까지 침투했을 때 나타나는 독성과 분자 수준의 염증 반응 기전을 비교·규명했다고 29일 밝혔다.

PE와 PP는 일상에서 흔히 접할 수 있는 플라스틱 재질이다. 연구에서 두 플라스틱은 호흡기를 통해 폐로 침투했을 때 급성 폐 염증을 유발할 수 있는 것으로 확인됐다.

특히 물질의 무게를 기준으로 비교할 때 PE는 디젤 매연 입자보다 강한 염증 반응을 유발했다. 입자가 몸에 닿는 면적을 기준으로 비교해도 PE와 PP는 모두 디젤 입자보다 높은 염증 유발 잠재력을 보였다.

나노플라스틱이 폐에 침투하면 폐포를 지키는 청소부 역할의 면역세포(폐포, 대식세포) 안에서 유해 물질 '활성산소(ROS)'가 대량으로 생성된다. 활성산소는 주변 면역세포를 불러 모으고, 폐 조직에 상처를 입히는 등 염증 반응을 유발하는 주범이 된다.

공동연구팀은 유전자 분석을 통해 플라스틱이 인체에 유입됐을 때, 면역 조절과 염증을 담당하는 유전자의 활동에도 변화가 생긴다는 사실도 확인했다.

이번 연구는 나노플라스틱이 호흡기를 통해 폐 속으로 침투해 면역 체계를 흔들고, 염증을 유발하는 위험 요소라는 점을 입증했다는 점에서 의미를 갖는다.

연구 결과는 향후 나노플라스틱을 포함한 대기 유해 물질의 안전 기준을 보완하고, 입자의 표면적 등 물리적 특성을 반영한 공중보건 환경 기준을 마련하는 데 활용될 것으로 기대된다.

정 박사는 "공동연구팀은 PE와 PP 나노입자가 호흡 과정에서 폐에 유입됐을 때, 활성산소 생성과 표면 반응성을 중심으로 폐 염증을 유발한다는 사실을 입증했다"며 "이를 토대로 나노입자의 특성을 고려한 보다 입체적인 환경·보건 기준이 마련되길 바란다"고 말했다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 기초연구사업과 생명연 주요 사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 최근 유해 물질 분야 국제학술지 'Jounal of Hazardous Materials Advances(IF 9.6)' 온라인판에 게재됐다.

대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr