당뇨 환자가 초미세먼지에 노출될 경우 뇌혈관 기능 이상과 손상이 정상인보다 더욱 뚜렷하게 나타난다는 연구 결과가 나왔다.
질병관리청 국립보건연구원은 4일 초미세먼지와 당뇨가 뇌혈관 내피세포의 노화 및 기능 저하를 유발하는 공통 기전을 규명했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '자유 래디컬 생물학 및 의학'에 게재됐다.
국립보건연구원 뇌질환연구과 고영호 박사 연구팀은 사람 뇌미세혈관 내피세포, 당뇨 환자 유래 혈관내피세포, 동물모델, 혈관성 치매 환자의 사후 뇌조직 등을 활용해 초미세먼지와 당뇨가 뇌혈관 손상에 미치는 복합적 영향을 분석했다.
분석 결과, 초미세먼지 노출과 당뇨 질환 모두 알츠하이머병 유발 물질인 베타 아밀로이드 생성을 촉진하는 'BACE1' 단백질과 세포 스트레스 반응성 노화 지표인 'GDF15'를 증가시키는 것으로 나타났다.
이는 혈액 속 유해 물질이 뇌조직으로 침투하는 것을 막는 혈액-뇌장벽(BBB)의 기능 저하와 혈관 내피세포가 본연의 기능을 잃는 '내피-중간엽 이행(EndMT)' 현상으로 이어졌다.
특히 당뇨 환자 유래 혈관내피세포에 저농도의 초미세먼지를 추가 노출했을 때 손상이 두드러졌다. 혈관 장벽 유지 단백질인 ZO-1은 36% 감소한 반면, 혈관 변성 인자인 N-카데린(N-cadherin)과 알파 평활근 액틴(α-SMA)은 각각 50%, 70% 증가했다.
이미 혈관 스트레스가 높은 상태인 당뇨 환자가 미세먼지에 노출되면 혈관 손상이 더욱 가속화된다는 의미다.
실제 혈관성 치매 환자의 사후 뇌조직과 당뇨 모델 생쥐에서도 동일하게 BACE1과 GDF15 수치가 상승하고 혈관내피 기능 이상이 관찰됐다.
연구팀은 미세먼지와 당뇨가 'BACE1-GDF15-EndMT' 경로를 통해 뇌혈관 손상 및 혈관성 치매의 병태생리에 관여할 가능성을 확인했다고 설명했다.
고영호 국립보건연구원 박사는 “미세먼지와 당뇨가 뇌혈관 내피세포 경로를 통해 장벽 기능 이상에 관여함을 규명했다”며 “향후 뇌혈관질환과 혈관성 치매의 예방 및 조기 관리 전략을 마련하는 데 중요한 근거가 될 것”이라고 밝혔다.
김원호 만성질환융복합연구부장은 “당뇨 등 기저질환자는 혈관 기능이 저하돼 있어 환경적 요인이 더해지면 뇌혈관 노화가 더 쉽게 진행될 수 있다”며 “기저질환자는 대기질 정보를 확인해 미세먼지 노출을 최소화하고 야외 활동을 조절하는 등 환경 요인을 고려한 건강관리가 필요하다”고 당부했다.
한편 질병청은 백신 국산화에 속도를 내고 있다. 2028년까지 국산 코로나19 메신저리보핵산(mRNA) 백신 임상 3상 완료에 속도를 내고 있다. 이 기간 최종 품목허가를 획득한다는 로드맵을 제시했다. 전량 수입에 의존해온 1785억원 규모 백신 물량을 국산으로 대체한다는 목표다.
임중권 기자 lim9181@etnews.com
