자동차의 초미세먼지가 뇌손상을 유발
자동차의 초미세먼지가 뇌손상을 유발
  • 이웃집과학자
  • 승인 2021.10.05 13:02
  • 조회수 1309
  • 댓글 3
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성균관대학교 양자생명물리과학원(IQB) 조한상 교수 연구팀(공동저자 강유정 연구교수)이 노스케롤리나주립대학교 기계공학과 Charles Y. Lee 교수 연구팀과 공동으로 자동차 엔진에서 나오는 초미세먼지가 뇌의 면역체계를 붕괴시키고 뇌손상을 유발한다는 사실을 세계 최초로 규명했습니다.

 

대기 중의 초미세먼지(직경 2.5μm 이하)는 호흡기 질환뿐만 아니라 인지기능과 정신건강에 악영향을 미치는 물질로서 매우 중요한 사망위험요인으로 분류되고 있는데요. 특히 초미세먼지 표면에는 높은 농도의 중금속이 함유되어 있어 1급 발암 물질로 여겨지고 있습니다. 장시간 노출되면 기관지와 폐 깊숙한 곳에 쌓여 호흡기 질환을 유도합니다. 또한 뇌까지 침투한 초미세먼지는 뇌기능 손상과 치매를 비롯한 뇌질환 발병에 유의적 영향을 미친다는 연구결과가 최근 발표되고 있습니다. 

 

연구팀은 3차원 미세유체요소 플랫폼에 인간 신경 줄기세포와 면역세포를 3차원 배양하여, 초미세먼지의 뇌혈관 침투와 침투한 초미세먼지에 의해 유도되는 뇌신경염증반응에 의한 신경세포 손상 모델을 구현했습니다. 특히 초미세먼지에 의해 파괴된 면역체계가 뇌건강 및 뇌기능에 미치는 영향 그리고 그에 관한 세부기전을 명시했는데요.

 

본 연구를 통해 초미세먼지가 혈액을 통해 뇌로 가는 물질을 걸러주는 거름망 역할을 하는 뇌혈관 장벽을 허물면서 뇌조직으로의 침투성이 증가하는 것을 확인했습니다. 침투한 초미세먼지는 뇌면역의 항상성 조절에 핵심적인 역할을 하는 성상세포와 미세교아세포를 교란하여 과한 염증반응과 더불어 신경세포 시냅스를 감소시키고 치매유도물질로 알려진 타우(tau) 단백질의 축적을 유도합니다.

그림 (a) 초미세먼지에 의해 유도된 (i) 뇌혈관 손상과 (ii) 뇌신경염증을 도식화한 그림(좌)과 이를 구현한 미세유체 시스템 기반의 인간뇌 3D 생체조직칩 모식도(우). 그림 (b) 잘 알려진 형광면역측정법 (Immunofluorescence Assay)를 활용해 건강한 뇌오건칩(Tri-Con)과 초미세먼지에 의해 손상된 뇌오건칩(Tri-PMB)에서의 뇌세포의 시냅스 감소와(상위 그림) 치매유도물질로 알려진 타우(Tau) 축적을 확인.출처 : 성균관대학교
그림 (a) 초미세먼지에 의해 유도된 (i) 뇌혈관 손상과 (ii) 뇌신경염증을 도식화한 그림(좌)과 이를 구현한 미세유체 시스템 기반의 인간뇌 3D 생체조직칩 모식도(우). 그림 (b) 잘 알려진 형광면역측정법 (Immunofluorescence Assay)를 활용해 건강한 뇌오건칩(Tri-Con)과 초미세먼지에 의해 손상된 뇌오건칩(Tri-PMB)에서의 뇌세포의 시냅스 감소와(상위 그림) 치매유도물질로 알려진 타우(Tau) 축적을 확인.출처 : 성균관대학교

조한상 교수는 “이번 연구결과는 초미세먼지에 의해 유도된 신경염증에 의한 심각한 뇌손상의 발견”이라며 “특히 성상세포와 미세아교세포의 직접적인 관여를 볼 때, 향후 미세먼지에 의한 조기사망 위험을 낮추는 치료법 개발에 활용될 수 있을 것이다”라고 설명했습니다.

 

이번 연구결과는 화학분야 세계적 학술지인 Advanced Science(IF=17, featured on a frontispiece) 10월호에 게재 예정이며, 과학기술정보통신부가 추진하는 중견연구자지원사업 등의 지원으로 수행되었습니다.


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윤진한 2021-10-05 22:20:13
좋은 연구입니다.조선.대한제국 유일무이 최고 교육기관 성균관의 정통승계대학인 성균관대입니다. 중국의 문화대혁명으로 세계종교 유교가 위기에 있지만, 유교의 세계종교 자격이 있는 세계사를 반영해야 하기때문에 교황윤허로 설립이 기획된 예수회(귀족출신 이나시오 사제가 설립한 예수회는 교황청의 실세로 세계적으로 교황윤허대학은 별로 없음)의 서강대는 국제관습법상 국사 성균관 자격가진 성균관대[한국 최고(最古,最高)대학] 다음의 Royal대로 성균관대 출신인 필자(윤진한, 문필가.유학자.사상가)의 사상이며, 유교와 세계종교 가톨릭의 역사적 자격을 바탕으로 공존하고자 합니다. 세계사의 오랜전통의 대학들인 중국 태학(세계 최초의 대학).국자감(원.명.청의 국자감은 경사대학당과 베이징대로 승계됨), 그리고 서양 최초의 대학인

윤진한 2021-10-05 22:24:27
볼로냐.파리대학의 세계사 자격은 베이징대와 성균관대에 아주 중요합니다. 세계사의 중국 황하문명, 세계종교 유교, 세계 4대 발명품으로 교육되는 중국의 종이.화약.나침판,인쇄술도 중요합니다. 학교교육 전분야에 걸쳐 근대세계의 지배세력이던 서유럽 학자들의 이론으로 이루어진 학교교육(신학.법학.의학및 역사.철학과 고교때의 수학, 세계사, 사회문화, 국토지리.세계지리, 물리.화학.생물.지구과학, 음악.미술등)은 유교경전이나 가톨릭 경전과 함께 세계인의 만국공통어입니다. 성균관대는 일본이 포츠담선언(카이로선언 포함)을 받아들여 항복한 후, 미군정당시 성균관을 복구시키기로 법을 발효하여, 임시정부 요인들(고문:이승만.김구선생, 위원장:김창숙 선생)과 남북유림들이 모여 성균관에 대자를 더 붙여 성균관대를 설립(복구설립형

윤진한 2021-10-05 22:24:59
설립형식임)키로 결의하여, 성균관장이 성균관대신 성균관대를 미군정에 등록하여 국사로 가르치는성균관의 유일무이 최고대학자격으로 이어지고 있습니다. 성균관대로 정통을 승계하기로 하자, 미군정이 향교재단의 재산으로 성균관대 재정에 기여토록 하는 법을 추가로 만들어 주어, 현재에 이르고 있습니다. 박정희 대통령때 대통령령으로 시작된 한국민족문화대백과발행으로 행정법상 조선 성균관 승계를 추가로 법제화한것. 성대 6백주년 행사때는 대통령.국무총리.교육부 장관 참석하였습니다. *성균관대,개교 6백주년 맞아 개최한 학술회의. 볼로냐대(이탈리아), 파리 1대(프랑스), 옥스포드대(영국), 하이델베르크대(교황윤허,독일),야기엘로니안대(폴란드) 총장등 참석.

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