국가독성과학연구소(KIT) 호흡기안전연구센터 이규홍·우종환 박사 연구팀과 전북대학교 생체안전성연구소 김범석 교수 연구팀은 폴리스타이렌(Polystyrene) 미세플라스틱이 호흡기에 노출될 경우 천식 유사 증상과 폐 손상을 유발한다는 사실을 규명했다고 22일 밝혔다.

폴리스타이렌은 열가소성 플라스틱의 일종으로 가볍고 가공이 쉬워 일회용 용기나 스티로폼 등 일상생활에서 흔히 사용되는 재질이다.

연구진은 이번 연구를 통해 이러한 생활 플라스틱이 인체 호흡기 질환에 미치는 영향을 과학적으로 입증했다는 점에서 큰 의미를 가진다고 설명했다.

연구팀은 실험동물의 호흡기에 PS 미세플라스틱을 입자 크기별(1000~50nm)로 노출해 폐 손상 정도를 관찰했다.

그 결과, 가장 높은 독성을 보인 50nm 입자를 용량별로 기도에 주입하거나 흡입 노출했을 때 심한 폐 손상이 발생했으며 인간 폐 상피세포주 실험에서도 같은 결과가 확인됐다.

유전자 분석 결과, PS 미세플라스틱에 노출된 상피세포가 손상되면서 ‘IL-33 신호전달 경로’가 활성화되고 Th2 면역 반응이 유도돼 폐 손상과 천식 증상을 일으키는 것으로 나타났다.

즉, 미세플라스틱이 폐에 침투하면 IL-33 단백질이 분비돼 염증 반응을 일으키고 기도 과민 현상을 유발하는 것이다.

연구팀은 또 천식 치료에 쓰이는 스테로이드제와 IL-33 단백질 발현 억제제를 투여한 결과 PS 미세플라스틱에 의해 유발된 폐 손상과 염증 반응이 완화되는 것을 확인했다.

이 박사는 “공기 중 PS 미세플라스틱을 흡입할 경우 천식 증상이 유발될 수 있다는 사실을 과학적으로 입증한 첫 연구”라며 “앞으로 다양한 미세플라스틱의 흡입 독성 평가와 치료 전략 개발에 중요한 기반이 될 것”이라고 말했다.