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"간은 신진대사 항상성 유지와 해독 작용의 중심 기관이기 때문에 장기간 미세플라스틱에 노출될 경우 특히 민감하다"

폴리에틸렌 미세플라스틱, 지방간 질환 유발 가능성 제기

식품 포장재, 랩, 보관 용기 등 우리 일상생활 곳곳에 존재하는 폴리에틸렌(PE)은 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 플라스틱 중 하나다. 지금까지는 건강에 무해한 것으로 여겨졌지만, 쥐를 대상으로 한 연구 결과 PE 미세플라스틱이 지방간 질환 발생에 영향을 미치고, 불균형한 식단의 악영향을 악화시킬 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 

▲ 음식 속 플라스틱은 눈에 잘 띄지 않지만, 우리는 매일 미세 플라스틱을 섭취한다. 한 연구에 따르면, 특히 건강하지 못한 식습관과 함께 미세 플라스틱을 섭취할 경우 지방간 질환을 유발할 수 있다고 한다. AI생성 이미지 더사이언스플러스

우리는 매일 무심코 미세 플라스틱 입자를 섭취한다. 음식, 식수, 심지어 우리가 숨쉬는 공기 속에서도 미세플라스틱이 발견된다. 정확한 영향은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 여러 연구에서 미세플라스틱이 건강 문제를 일으킬 수 있음을 보여주고 있다. 미세플라스틱은 뇌 손상을 유발하고, 심장마비를 촉진하며, 뇌졸중 환자의 경동맥 폐색에서도 발견된 바 있다.

가장 흔한 플라스틱 중 하나인 폴리에틸렌(PE)은 가소제를 함유하지 않고 대부분 불활성 물질이기 때문에(주변 환경과 반응하지 않음) 건강에 무해한 것으로 여겨져 식품 포장재 등에 널리 사용된다. 이러한 유형의 플라스틱은 전 세계 플라스틱 생산량의 약 3분의 1을 차지하지만, 미세플라스틱으로서의 영향에 관한 연구는 미미한 실정이다.
건강한 식단과 건강하지 않은 식단의 조합

오클라호마 대학교의 정원철(Woncheol Jung) 교수가 이끄는 연구팀은 이러한 연구 공백을 메웠다. 연구팀은 생쥐를 대상으로 PE 미세플라스틱이 간에 미치는 영향을 조사했다. 정 교수와 동료 연구진은 "간은 신진대사 항상성 유지와 해독 작용의 중심 기관이기 때문에 장기간 미세플라스틱에 노출될 경우 특히 민감하다"고 설명했다.

연구진은 실험을 위해 생쥐에게 8주 동안 매일 2mg의 PE 미세플라스틱을 소량의 물에 섞어 직접 입에 투여했다. 실험군 생쥐의 절반은 이 기간 지방과 당분이 특히 많은 식단을 섭취했는데, 이는 지방간 질환 발생 위험 요인으로 알려져 있다. 대조군 생쥐는 미세플라스틱을 투여받지 않았지만, 일반적인 식단과 고지방·고당분 식단을 혼합하여 섭취했다.

미세플라스틱이 간을 손상시키는 기전

연구 결과: "표준 식단을 섭취한 쥐와 고지방 식단을 섭취한 쥐 모두에서 폴리에틸렌(PE)이 간 기능 장애를 유발했다"고 연구팀은 보고했다. 특히 미세플라스틱과 건강에 해로운 식단을 함께 섭취한 쥐에서 그 영향이 두드러졌다. 정 박사 연구팀은 "폴리에틸렌 미세플라스틱과 건강에 해로운 음식의 이중 부담이 그 영향을 증폭시켜 간 손상을 더욱 악화시키고 신호 전달 경로를 교란시켰다"고 밝혔다.

추가 연구를 통해 가능한 기전도 밝혀졌다. 예를 들어, 간 내 미세플라스틱은 다양한 유전자의 활동에 영향을 미친다. 특히, 세포핵에 있는 PPAR-알파라는 수용체를 활성화시키는데, 이 수용체는 간에서 지방 생성을 조절하는 것으로 알려져 있다. PPAR-알파는 조직 복구에 관여하는 ANXA2를 비롯한 여러 유전자의 전사를 조절한다. 이는 염증 반응을 유발하고 궁극적으로 지방간 질환으로 이어진다.

▲ 고지방 식이 유무에 따른 마우스 간에서 PE 미세입자의 분자 및 조직병리학적 효과. (A) RNA-seq 및 공간 전사체 프로파일링을 포함한 생체 내 실험, 마이크로 라만 분광법, 광열 적외선 분광법(O-PTIR)을 포함한 실험 설계의 개략도. BioRender O로 제작됨. (2026) https://BioRender.com/lalw3vm

이러한 현상이 인간에게도 적용될 수 있을까?

"현재까지 밝혀진 바에 따르면, 이러한 미세플라스틱 입자, 특히 폴리에틸렌은 간의 자연적인 방어 및 복구 메커니즘을 손상시킨다"고 조시 교수는 요약했다. 실험용 쥐에게 체중 대비 극히 높은 농도의 미세플라스틱을 투여했기 때문에, 이 결과를 인간에게 직접 적용할 수는 없다. 그럼에도 불구하고, 연구진은 미세플라스틱이 인간의 건강하지 못한 식습관으로 인한 간 손상 효과를 악화시킬 가능성이 높다고 보고 있다.

"햄버거와 탄산음료 등 서구식 식단을 따르는 사람들은 폴리에틸렌에 노출될 경우 지방간 질환 발병 위험이 더 높을 수 있다"고 정 교수의 동료인 아디티야 조시(Joshi)는 말했다. 연구진은 이번 연구를 통해 밝혀진 세포 신호 전달 경로가 미세플라스틱과 건강하지 못한 식습관이 간에 미치는 악영향을 줄이는 치료법 개발에 도움이 될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

출처:
정원철 (미국 오클라호마 대학교) 외, Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.aec8681

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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