“미세먼지, 왜 노인에게 더 치명적일까”…전북대 국성호 교수팀, 폐암 발생 경로 밝혀

보호 단백질 감소가 종양 촉진으로 이어져…중금속 포함 미세먼지 위험성 더 커

▲ (왼쪽부터) 국성호 전북대 교수, 이정채 교수, 큐티투장 박사, 심현정 박사. 초미세먼지와 고령층 폐암 발생 간 연관성을 규명한 공동 연구진. ⓒ전북대

초미세먼지가 왜 고령층에서 더 치명적인 결과를 낳는지, 그 이유를 설명하는 연구 결과가 나왔다.

전북대학교 국성호 교수와 이정채 교수 공동 연구팀은 초미세먼지(PM2.5)가 노년층에서 폐암 발생을 높이는 생물학적 경로를 규명했다고 27일 밝혔다. 해당 연구는 환경과학 분야 국제 학술지 'Environmental Science & Technology'에 게재됐다.

초미세먼지는 폐 깊숙이 침투해 혈액을 통해 전신으로 확산되는 1급 발암물질로, 폐암과 심혈관 질환 등의 주요 원인으로 꼽힌다. 특히 고령층에서 사망률이 높은 것으로 알려져 있지만, 그 구체적인 작용 원리는 충분히 밝혀지지 않은 상태였다.

연구팀은 고령 생쥐 실험을 통해 나이가 들수록 몸을 보호하는 역할을 하는 ‘프리온 단백질(PrPC)’과 ‘Sirt1’의 발현이 감소하는 반면, 종양 형성과 관련된 ‘HIF-1α’는 증가한다는 점을 확인했다. 이러한 변화가 초미세먼지 노출 시 폐 손상과 종양 형성을 촉진하는 핵심 요인으로 작용한다는 설명이다.

특히 PrPC가 부족한 상태에서는 세포 조절 신호 체계가 무너지면서 폐기종과 저산소증, 혈관 생성이 연쇄적으로 일어나고, 결국 종양 발생으로 이어지는 과정이 확인됐다.

미세먼지의 ‘성분’에 따라 위험성이 달라진다는 점도 드러났다. 중금속이나 다환방향족탄화수소(PAHs)가 많이 포함된 미세먼지는 일반적인 미세먼지보다 폐암을 훨씬 빠르고 강하게 유발하는 것으로 나타났다. 이는 미세먼지의 화학적 구성 자체가 질병 위험도를 좌우할 수 있음을 보여준다.

연구팀은 이번 결과가 고령화 사회에서 중요한 의미를 갖는다고 강조했다. 국성호 교수는 “초미세먼지로 인한 폐암 위험은 연령과 미세먼지의 구성 성분에 따라 크게 달라진다”며 “특히 고령층에 대한 관리와 대응이 필요하다”고 밝혔다.

이어 “노화로 감소하는 PrPC는 향후 폐암 위험을 예측하는 지표로 활용될 가능성이 있다”며 “질병 예방과 치료 연구에도 중요한 단서가 될 것”이라고 덧붙였다.

이번 연구는 4년에 걸친 장기 실험을 통해 진행됐으며, 과학기술정보통신부의 중견연구자지원사업으로 수행됐다.