국가독성과학연구소(KIT) 융합독성연구센터 가민한 박사팀이 환경 유해물질 과불화옥탄산(PFOA)이 뇌 항상성 유지와 신경세포의 기능조절에 핵심인 별세포를 과활성화시켜 신경염증 반응을 유도한다는 새 메커니즘을 규명했다.
PFOA는 주방용품, 섬유, 식품 포장재, 소화기 거품 등에 널리 사용되는 과불화화합물(PFAS) 계열 물질로, 체내 잔류성이 높고 분해가 어려워 '영원한 화학물질'로 불린다.
그동안 학계는 PFOA가 신경계에 미치는 영향과 신경염증 유발 가능성에 대한 우려를 제기했지만, 구체적 기전은 알려지지 않았다.
연구팀은 PFOA에 노출된 정상 별세포가 소포체(ER) 스트레스와 자가포식으로 과활성화돼 신경염증을 유발하는 것을 확인했다.
소포체는 세포 내에서 단백질을 접고 가공하는 역할을 하며, 과도한 스트레스에 정상 기능이 무너지는 '소포체 스트레스' 상태가 된다. 이는 잘못 접힌 단백질이 쌓이며 세포에 부담을 주고 자가포식은 손상되거나 노후 세포 구성요소를 스스로 분해하고 재활용하는 메커니즘으로, 세포 건강 유지에 중요한 역할을 하지만, 과도하게 활성화되면 오히려 세포 손상과 염증 반응을 악화시킨다.
연구팀은 'PFOA-소포체 스트레스-자가포식'의 경로를 차단해 PFOA에 의한 별세포 과활성 상태를 효과적으로 억제할 수 있다는 사실을 입증했다.
이번 연구는 PFOA가 뇌에서 소포체 스트레스-자가포식 경로를 활성화해 별세포 과활성화와 염증 반응을 유발한다는 사실을 밝힌 것으로, 환경 유해물질이 뇌 건강에 미치는 영향을 더욱 구체적으로 이해하는데 큰 역할을 할 전망이다.
가 박사는 “PFOA의 신경 염증 유도 메커니즘을 밝혀냄으로써, 환경 유해물질이 뇌 건강에 미치는 영향을 심도 있게 이해할 수 있게 됐다”며 “앞으로 유해물질 노출에 따른 신경염증 완화를 위한 약물 개발에 기여하길 기대한다”고 말했다.
한편, 이번 연구결과는 지난달 국제학술지 ‘Science of The Total Environment’에 게재됐다.
(논문명 : Perfluorooctanoic acid (PFOA) activates astrogliosis-associated neuroinflammation through ER stress-autophagy axis (제1저자 : 민의준, 고문이 / 교신저자 : 이병석, 현성애, 가민한))
