안전성평가연구소(KIT)는 급성폐렴동물모델에서 미세먼지 노출에 의한 폐 섬유증 유발을 확인했다.

이로써, 미세먼지 노출이 세균성 호흡기 감염 질환을 악화시키는 민감성 증가 가능성을 제기하고, 관련 기전을 밝혀냈다.

미세먼지 입자는 호흡기 질환을 유발하는 것으로 알려져 있으며, 미세먼지 노출에 따른 급성 폐 손상과 호흡기 감염 간 높은 상관성이 있다는 연구 결과가 제시되고 있다.

호흡기질환제품 유효성평가연구단(NCER) 연구팀은 미세먼지 노출에 따른 호흡기 감염 영향을 확인하기 위해, 실험용 쥐에 기도 내 투여법으로 미세먼지(100㎍/mouse)를 3번 노출시킨 뒤 세균성 호흡기 감염(20㎍/mouse) 1회를 유도했다. 

정상 폐 조직과, 미세먼지 노출 폐 조직, 급성 폐 손상 조직, 미세먼지 노출 후 급성 폐 손상 조직 등의 염증 반응 및 폐 조직의 손상 변화를 확인하는 시험을 진행했다.

그 결과, 기관지 페포 세척액(BAL) fluids에서 면역반응 매개에 중요한 역할을 하는 주요 염증성 사이토카인 IL-1β(A), IL-6(B), TNF-α(C)의 단백질 수준이 미세먼지 노출에 의한 세균성 호흡기 감염군(DEP+LPS)에서 폐 내 염증 반응이 가장 높은 수준으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 

또한, 세균성 호흡기 감염모델에 미세먼지를 노출시킨 실험군(DEP+LPS)에서 IL-17 사이토카인을 매개로 TGF-β1과 Collagen I 발현이 증가하는 것을 확인 할 수 있었으며, 이를 통해 폐 섬유화증의 유발 가능성을 확인했다.

이번 연구 결과는 코로나 바이러스 등과 같은 감염성 호흡기 질환이 미세먼지에 지속적으로 노출 됐을 때, 폐 섬유화증과 같은 호흡기 중증까지 질환 악화를 초래할 수 있음을 시사한다고 할 수 있다.

호흡기질환제품 유효성평가연구단 이규홍 박사는 “이번 연구는 감염성 호흡기 질환 환자의 미세먼지 노출 위험성을 확인한 결과이다"라며 "미세먼지 노출이 IL-17 사이토카인 매개 TGF-β1/Collagen I의 단백질 발현증가 및 NLRP3(면역단백질) 염증성 신호전달을 활성화 하고, 급성 폐 손상에 대한 민감성 향상에 기여할 수 있음을 나타낸다”고 말했다. /유호상 기자