초미세먼지, 세포 사멸시키고 DNA 손상시킨다

초미세먼지, 세포 사멸시키고 DNA 손상시킨다

연합 / 픽사베이

올해 중국발 미세먼지가 예사롭지 않다. 11월 들어 지금까지 서울에 미세먼지 ‘나쁨’이 나타난 날은 모두 6일이나 된다. 평균적으로 2일이 채 안되던 예년과 비교하면 3배 이상 많이 나타난 것. 특히 지난 11월 6일에는 서울의 일평균 초미세먼지(PM2.5) 농도가 71㎍/㎥까지 올라가 역대 최고치를 기록했다.

이런 가운데 초미세먼지가 세포를 사멸시키고 DNA까지 손상시킨다는 국내 연구진의 연구결과가 발표됐다고 SBS가 17일 보도했다.

보도에 따르면, 한국과학기술원 환경복지연구단 류재천 박사 연구팀은 폐 상피 세포(A549)를 초미세먼지에 노출시키는 방법으로 초미세먼지가 세포를 손상시키고 DNA까지 손상시킨다는 것을 확인했다.

연구팀은 폐 상피 세포를 배양하는 용기에 세포의 영양분인 배지를 미세먼지와 섞어 투여하는 방법으로 폐 상피 세포를 초미세먼지에 노출시켰다.

특히 연구팀은 세포를 물에 녹는 수용성 초미세입자와 유기성 용매에 녹는 유기성 초미세입자로 나눠 노출시킨 뒤 세포 손상 여부와 활성산소 발생 정도, DNA 손상 여부를 확인하는 실험을 진행했다.

실험 결과 우선 노출시키는 초미세먼지의 농도가 짙어질수록 세포생존율이 크게 떨어지는 것으로 나타났다.

예를 들어, 인간 폐 상피세포(A549)를 수용성 초미세먼지에 노출시킬 경우 초미세먼지 농도가 78.51㎍/mL 일 때는 초미세먼지에 노출시키지 않은 대조군 세포에 비해 세포가 5% 정도 더 사멸했고, 초미세먼지 농도가 196.28 ㎍/mL일 때는 약 10%, 초미세먼지 농도가 426.91㎍/mL로 높아질 때는 대조군에 비해 세포가 20% 정도 더 사멸하는 것으로 나타났다.

사멸하는 세포(.shutterstock)

특히 초미세먼지 농도가 짙어질수록 DNA 손상도 크게 늘어나는 것으로 나타났는데 세포가 20% 정도 더 사멸하는 수준의 초미세먼지에 노출될 경우 DNA 손상 정도는 대조군보다 3배 정도나 늘어나는 것으로 나타났다.

연구팀은 특히 세포가 초미세먼지에 노출될 경우 세포 내에서 특정 유전자의 발현이 눈에 띄게 변하는 것도 확인할 수 있었는데 그 유전자군은 바로 세포사멸이나 염증반응, 면역반응에 관여하는 유전자인 것으로 확인됐다.

세포가 초미세먼지에 노출될 경우 세포사멸과 염증반응, 면역반응에 이상이 초래된다는 뜻이다. 연구팀은 특히 초미세먼지가 세포의 활성산소 생성과 DNA 손상, 사멸에 직접적인 영향을 미치는 것으로 추정했다.

DNA에는 부모로부터 받은 모든 유전정보가 담겨 있다. DNA가 손상된다는 것은 질병이 됐든 아니면 형태가 됐든 지금까지와 다른 상황이 발생할 수 있다는 것을 뜻한다. 초미세먼지로 인해 기존 질병의 악화나 발병뿐 아니라 새로운 질병까지도 발생할 가능성이 높아지고 있다.

<참고문헌>
* Woong Kim, Seung-Chan Jeong, Chan-young Shin, Mi-Kyung Song, Yoon Cho, Jung-hee Lim, Myung Chan Gye, Jae-Chun Ryu, 2018: A study of cytotoxicity and genotoxicity of particulate matter (PM2.5) in human lung epithelial cells (A549), Molecular and Cellular Toxicology, 14:163-172, DOI 10.1007/s13273-018-0018-0

 

출처: https://www.ntdtv.kr/life/health/%EC%B4%88%EB%AF%B8%EC%84%B8%EB%A8%BC%EC%A7%80-%EC%84%B8%ED%8F%AC-%EC%82%AC%EB%A9%B8%EC%8B%9C%ED%82%A4%EA%B3%A0-dna-%EC%86%90%EC%83%81%EC%8B%9C%EC%BC%9C-%EC%97%B0%EA%B5%AC.htm