▲ 실험 모식도. <국립생물자원관 제공>

환경부 소속 국립생물자원관은 자생 무당개구리 배아를 이용한 연구를 통해 미세먼지 발생 시 기관지에서 뮤신 분비가 감소하는 이유를 최근 확인했다고 16일 밝혔다.

뮤신은 기관지 등의 점막에서 분비되는 단백질성 점액 물질로 기관지 내부가 건조해지는 것을 막는 역할을 한다. 포유류나 양서류 등 호흡을 하는 동물의 경우 기관지에서 뮤신 분비가 감소하면 기관지가 건조해진다.

국립생물자원관과 울산과학기술원 박태주 교수 연구진은 2017년부터 최근까지 자생 무당개구리를 이용해 미세먼지로 인한 기관지 건조 원인을 연구해 왔다.

연구진은 자생 무당개구리 배아에 대형 경유 엔진에서 배출하는 초미세먼지(PM2.5)와 미세먼지(PM10)를 50~100µg/ml 농도로 주입했다. 이후 배아 점막에서 뮤신을 분비하는 배상세포의 변화를 관찰했다. 배상세포는 포도주잔 모양의 세포로 점막을 보호하기 위해 뮤신과 같은 점액질을 분비한다.

실험 결과, 배아 점막에서 뮤신 분비가 미세먼지를 주입하지 않았을 때보다 20~40% 줄어들었다. 연구진은 이렇게 뮤신 분비가 줄어드는 이유가 배아 점막의 배상세포가 뮤신을 세포 밖으로 분비하지 못하고 세포 안에 쌓아놓기 때문으로 확인했다.
 

연구진은 미세먼지 노출과 기관지 건조 사이의 관계를 양서류인 무당개구리를 통해 밝힌 것은 이번이 처음이라고 밝혔다.

그간 호흡기 질환 관련 실험에는 일반적으로 구강세포나 설치류 등이 활용됐다.

그러나 구강세포 실험은 생체 밖에서 이뤄져 재현성의 한계가 있고, 설치류 실험은 전 세계적으로 포유류 동물실험을 금지하는 추세에 맞지 않는다는 비판이 있었다.

한편 이번 연구결과는 국제 학술지인 '네이처'의 자매지 '사이언티픽 리포트'(Scientific Reports)에 이달 중순 게재된다.

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