담배 간접흡연, 폐 손상 시험법 개발
담배 간접흡연, 폐 손상 시험법 개발
  • 함예솔
  • 승인 2021.03.23 17:35
  • 조회수 1195
  • 댓글 0
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안전성평가연구소(KIT)와 충북대학교 수의대 연구팀(최경철 교수)은 담배연기 노출로 폐 손상이 악화되는 독성 정도를 비교, 평가 할 수 있는 시험법 개발해 다양한 종류의 담배들의 독성을 평가하는 시험법 개발의 기틀을 마련했습니다.

담배를 곱개 개어 간장에 타... 출처 : 포토리아
담배연기 노출되면 폐 손상 얼마나 심할까. 출처 : fotolia

표적장기를 이용한 담배연기 독성을 단기간 내에 확인할 수 있는 in vivo 독성 평가 방법을 활용해 '담배연기의 흡입 노출에 의한 블레오마이신(BLM)과 리포폴리사카라이드(LPS)로 유도한 폐 손상의 악화 영향'에 대한 논문을 'Toxicology'에 발표했습니다. 

  • in vivo

'생체 내에서' 라는 뜻으로 인체에 약물 등을 주사해서 생체 내의 변화를 보는 검사입니다. 

담배연기 노출, 폐 손상에 영향 얼마나 줄까 

 

해당 연구는 식품의약품안전평가원의 지원을 받아 '담배제품의 표적장기 독성시험법 및 가이드라인(안) 마련(과제책임자 : 김민석)' 과제를 충북대학교와 공동으로 수행한 결과입니다.

 

기존 담배연기 독성을 확인하는데 많은 기간과 비용 등으로 한계가 있었으며 특히, 담배 제품의 독성 정도를 비교하고 평가하기 위한 표준화된 시험법이 확립돼 있지 않아 담배 사용으로 발생될 수 있는 폐 손상 영향이 명확하지 않은 실정입니다.

담배연기 및 폐 손상 유도물질 투여 모식도. 출처: 안전성평가연구소
담배연기 및 폐 손상 유도물질 투여 모식도. 출처: 안전성평가연구소

따라서, 본 연구에서는 실험용 쥐에 폐 손상 물질인 BLM (폐 섬유화 유도)과 LPS (폐 염증 유도)를 각각 투여해 폐 질환 동물모델을 만들고, 담배연기를 반복 노출시킴으로서 폐 손상 악화 영향을 평가했습니다. 

  • BLM (Bleomycin)

폐 손상 및 폐 섬유화의 부작용을 일으키며 실험동물에서 급성 폐 손상과 폐 섬유화 연구에 널리 사용하고 있습니다. 

  • LPS (Lipopolysaccharide)

대표적인 세균 독소로 염증 유발 물질입니니다.

폐질환 동물모델을 위해 BLM 2.5mg/kg (1일) 또는 LPS 0.5mg/kg (26일)을 투여함으로서 폐 손상을 유도하였으며 대조군에는 부형제인 PBS (phosphate- buffered saline : 인산염완충식염수) 50μL를 투여했습니다. 담배연기는 매일 4시간 씩 28일 동안 노출시켰습니다.

BALF 내 호중구 세포의 변화 관측. 출처: 안전성평가연구소
BALF 내 호중구 세포의 변화 관측. 출처: 안전성평가연구소

그 결과, 기관지 폐포 세척액(BALF) 내에 면역세포 및 사이토카인 증가와 폐 조직의 조직병리학적 변화를 통한 급성 염증 반응으로 폐 손상이 가속화 되는 것을 확인했습니다.

염증성 사이토카인의 발현 변화 관측. 출처: 안전성평가연구소
염증성 사이토카인의 발현 변화 관측. 출처: 안전성평가연구소

이러한 연구 결과를 바탕으로 담배연기 흡입 독성을 평가하기 위한 시험법으로 폐 손상 동물 모델을 구축했으며, 담배연기 노출로 인한 염증성 사이토카인 발현과 호중구 세포 수 증가를 급성 폐 손상의 생체지표로서 확인할 수 있었습니다.

  • 기관지폐포세척액 (BALF, Bronchoalveolar lavage fluid)

기관지의 폐포를 생리식염수 등으로 세척 후 수집한 것으로 세척액에 포함된 면역세포나 단백질 지표를 활용하여 질환을 진단합니다.

  • 사이토카인(Cytokine)

주로 면역세포가 분비하는 저분자량의 단백질로 세포의 신호 전달에 관여하는 물질입니다.

  • 호중구(Neutrophil)

세균 감염 방어의 최전선에서 활약하는 백혈구의 일종입니다.

해당 연구팀은 "본 연구 결과가 향후 다양한 담배 제품의 독성평가를 위한 표준화된 가이드라인 마련의 토대가 될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했습니다. 또한, 이번 연구 과제책임자인 안전성평가연구소 흡입독성연구그룹장 김민석 박사는 "질환동물모델을 이용한 독성 평가 시험법 개발이 일반담배 뿐만 아니라 다양한 형태의 담배(전자담배)의 생체영향 평가에도 활용될 수 있을 것"이라고 설명했습니다.


##참고자료##

 


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