미세먼지에 의한 망막 세포사멸 기전 ‘규명’

동의대학교 항노화연구소(소장 최영현·한의학과 교수) 연구팀은 ㈜비지엔케어(대표 박세광)와 공동연구를 통해 도심 미세먼지에 의한 눈의 후안부(後眼部) 망막의 세포사멸 기전을 규명한 성과를 바탕으로 미세먼지 매개 안과질환 치료의 새로운 패러다임을 제시하는 등 주목을 받고 있다.

이번 연구 결과는 지난 1월20일자 생화학 및 의학 분야 국제학술지 ‘Antioxidants’에 ‘Urban Aerosol Particulate Matter Promotes Necrosis and Autophagy via Reactive Oxygen Species-Mediated Cellular Disorders that are Accompanied by Cell Cycle Arrest in Retinal Pigment Epithelial Cells’라는 제하로 게재했다.

오늘날 도시 대기오염은 전세계적으로 심각한 공중보건 문제로 인식되고 있다. 대기오염의 주요 물질인 미세먼지에 대한 다수의 연구 결과 호흡과 피부를 통한 인체 노출이 호흡기계, 심혈관계, 면역계, 신경계 및 피부질환의 발생을 증가시키며 조기 사망의 주요 원인이 될 수 있다고 보고되고 있다. 

특히 대기오염 물질에 직접 노출되는 1차 기관인 눈에 미치는 미세먼지의 유해성에 대한 관심도 증가하고 있는데, 도심 미세먼지가 전신 질환을 유발하기 때문에 눈 표면뿐만 아니라 눈의 안쪽 부분인 망막에도 영향을 미칠 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 그동안 몇몇 임상 역학 연구를 통해 미세먼지에 의한 망막질환으로 노인성 황반변성과 당뇨성 망막병증의 발생 위험성 증가가 보고되고 있지만, 망막에서 일어나는 병리학적 기전 연구는 미흡한 실정이었다. 

이에 연구팀은 한국연구재단과 ㈜비지엔케어의 연구비 지원을 통해 일본 국립환경연구소로부터 제공받은 베이징 도심에서 포집된 미세먼지를 대상으로 망막 색소상피세포의 병리 현상을 연구했다.

이번 연구의 특징은 미세먼지 노출시 주로 세포 자멸사(apoptosis)가 일어나는 타 세포들과 달리 망막에서는 세포 괴사와 자가포식 과정을 통한 세포사멸이 유발된다는 점에서 차별성을 가지며, 이러한 발견은 미세먼지에 의한 안과질환 치료의 새로운 분자 표적 치료법 개발의 기반을 마련할 수 있어 관심이 쏠린다.

이와 관련 이번 연구를 주도한 항노화연구소 이혜숙 연구교수는 “이번 연구를 통해 도심 미세먼지에 의한 망막 색소상피세포의 세포사멸 양상은 세포주기(cell cycle) 정지를 동반한 세포 괴사(necrosis)와 자가포식(autophagy)을 특징으로 하고 이 과정에서 산화적 스트레스를 통한 세포 소기관 손상이 일어난다”고 이번 연구의 특징을 설명했다.

한편 항노화연구소는 ㈜비지엔케어와의 후속 연구를 통해 미세먼지 매개 안과질환 대응 치료제 개발에 박차를 가할 계획이다.