▲ 전북대 홍보실 제공     ©CRS NEWS

전북대학교 의과대학 호흡기내과 이용철 교수, 인수공통전염병연구소 정재석 교수 공동 연구팀이 가습기 살균제로 인한 치명적 폐 손상을 치료할 수 있는 새로운 매커니즘을 규명해 학계의 비상한 관심을 끌고 있다.

이번 연구 결과는 호흡기학 분야 세계적 권위의 미국흉부학회(American thoracic society, ATS) 산하의 저명한 기초의학연구저널인 『American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology(AJRCMB, IF 7.748)』 최신 온라인판에 게재됐다.

가습기 살균제는 2011년 역학조사에서 가습기 분무액에 포함된 살균제 성분에 노출된 임산부나 영아에서 치명적 폐 손상을 초래하는 것으로 사회적으로도 많은 문제가 됐었다. 국내에선 2006년 소아에서 원인 불명의 치명적 폐손상이 처음 보고된 것으로 알려졌다.

2020년 7월 기준 사회적참사 특별조사위원회 집계에 따르면 환경부에 피해를 신고한 사람은 6800여명으로, 사망자만도 1500명에 이르고 있다. 이후에도 지속적인 피해가 발생했고, 파악되지 않은 사망 피해자만 1만 5천여명에 달하는 것으로 집계됐다.

그러나 이러한 의학적 심각성에도 불구하고, 현재까지 가습기 살균제 유발 폐손상 및 폐섬유화에 대한 효과적인 치료제가 전무하다는 점이 문제점으로 대두되어 왔다.

이에 연구팀은 가습기 살균제의 주된 살균제 성분인 ‘폴리헥사메틸렌구아니딘(polyhexamethylene guanidine, PHMG)’을 마우스 기도에 노출하여 가습기 살균제 유발 치명적 폐손상 및 중증 폐섬유화 실험 동물 모델을 확립했다.

PHMG 노출에 따라 마우스 폐의 구조세포 및 다양한 침윤염증세포들 모두에서 미토콘드리아 산화스트레스, 미토콘드리아 DNA 손상 및 생합성이상 등이 관찰됨을 확인했다.

연구진은 마우스에 강력한 미토콘드리아 산화스트레스 억제제를 투여한 뒤 PHMG에 의해 유발된 치명적 폐손상 및 폐섬유화가 뚜렷하게 호전됨을 밝혀냈다.

서울아산병원 홍수종 교수팀과의 협업을 통한 실제 가습기 살균제 환자의 폐조직 연구, 이화여자대학교 김완규 교수팀과의 협업을 통한 마우스 폐조직 단일세포전사체 및 폐섬유화 공공 전사체분석데이터의 생정보학적 분석 등을 시행했다.

미토콘드리아 산화스트레스 억제제 투여가 PHMG에 의해 유발된 미토콘드리아, 소포체를 포함하는 세포내소기관 기능이상을 개선시킴으로써 폐손상 및 폐섬유화에 대한 강력한 치료효과를 보일 수 있음을 증명했다.

연구팀은 더 나아가 전북대 약학대학 채한정 교수팀과의 협업을 통해 이러한 생체 내 연구 결과는 미토콘드리아 산화스트레스 억제제가 가습기 살균제에 의해 유발된 폐포상피세포 수준의 소포체 칼슘의 세포질내 유리를 억제하는 분자적 작용에 의해 매개될 수 있음을 복합적으로 증명했다.

이용철 교수는 “이번 연구를 통해, 비단 가습기 살균제 유발 폐손상에서 뿐만 아니라 향후 머지않은 미래에 잠재적으로 발생 가능한 환경성 유해물질 관련 폐손상에 대한 위험성을 재확인했다”며 “이들에 대한 잠재적 강력한 치료 표적으로서 미토콘드리아 산화스트레스가 과학적으로 매우 중요함을 증명했다는 데 큰 의의가 있다. 앞으로 국가적 차원에서 관련 연구의 활성화를 위한 다양한 형태의 연구 인프라 구축이 최우선 과제로 생각된다”고 말했다.

정재석 교수는 “이번 연구는 전북대병원과 전북대 인수공통전염병연구소 등 국내 최고 수준의 연구 인프라를 활용한 상호 연계 연구가 있었기에 가능했다”며 “이러한 긴밀한 연계와 더불어 전북대 본부에서도 다양한 형태의 연구 지원을 한 점이 중요한 연구 성과를 이끌어 내는 밑바탕이 됐다”고 전했다.

이용철·정재석 교수팀은 공동연구자 네트워크를 통해 다양한 형태의 흡입독성물질 및 호흡기신변종바이러스를 포함하는 감염원 노출과 관련된 다양한 폐질환의 병인연구 및 관련 치료제개발 전임상연구를 이어나갈 예정이다.

한편 이번 연구는 한국연구재단 개인기초 중견연구자 지원 사업 및 보건복지부 폐질환유효성평가센터의 적극적인 지원으로 이뤄졌다. 

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