전북대학교 국성호 교수(생리활성소재과학과)와 이정채 교수(치의학과) 연구팀이 초미세먼지 노출과 고령층 폐암 발병 간 병리학적 연관 기전을 규명했다.

30일 전북대에 따르면 초미세먼지(PM2.5)는 혈액까지 침투해 인체 전반에 영향을 미치는 1급 발암물질로, 전 세계적으로 연간 500만~800만명 사망과 연관된 것으로 추정된다. 특히 고령자와 만성질환자에서 사망률이 높아 관련 기전 규명이 중요한 과제로 꼽혀왔다.

연구팀은 고령 생쥐와 프리온 단백질(PrPC) 결핍 동물모델을 활용해 초미세먼지 노출이 수명 단축과 폐암 발생을 유도하는 과정을 분석했다. 그 결과 고령 개체에서는 PrPC와 Sirt1 발현이 감소한 반면 HIF-1α는 증가했으며, 이 변화가 사망률 증가와 폐암 감수성 확대와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다.

특히 PrPC 결핍 상태에서는 ‘Sirt1–p53–HIF-1α’ 신호 전달 경로의 이상이 발생해 폐기종, 저산소증, 혈관 신생, 종양 발생으로 이어지는 연쇄 반응이 촉진되는 것으로 확인됐다.

또한 연구팀은 중금속과 다환 방향족 탄화수소(PAHs)가 많은 초미세먼지가 이온·유기산 중심 미세먼지보다 폐암을 더 공격적으로 유발한다는 사실도 규명했다. 이는 미세먼지의 화학적 구성 성분이 폐암 발생과 진행 속도에 중요한 영향을 미친다는 점을 시사한다.

이번 연구는 4년에 걸친 장기 추적을 통해 초미세먼지, 노화, 프리온 단백질, 폐암 발생 간 인과관계를 입증했다는 점에서 의미가 크다. 연구 결과는 환경과학 분야 국제학술지 ‘Environmental Science & Technology’에 게재됐다.

국성호·이정채 교수는 “국내 초미세먼지 오염 수준을 고려할 때 고령층에 대한 관리가 중요하다”며 “PrPC는 향후 폐 질환과 폐암 감수성을 판단하는 바이오마커로 활용될 가능성이 있다”고 밝혔다.