가정에서 요리할 때 발생하는 초미세먼지(PM2.5)가 뇌 건강에 악영향을 줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 질병관리청 국립보건연구원은 알츠하이머병 동물 실험을 통해 이같은 사실을 확인했다. 특히 삼겹살 조리 과정에서 나온 미세 입자에 반복 노출된 실험군에서는 기억력 저하와 함께 알츠하이머병 관련 변화가 더 빠르게 진행된 것으로 나타났다.
연구팀은 알츠하이머병 동물모델인 '5×FAD MOUSE(쥐)'를 대상으로 돼지고기 조리 과정에서 발생한 초미세먼지가 이들의 뇌에 미치는 영향을 분석했다. 초미세먼지는 직경 2.5 μm 이하의 매우 작은 입자다. 호흡기를 통해 체내 깊숙이 침투해 염증 반응을 일으키는 주요 환경 위험 요인이다. 연구에 투입된 쥐는 사람의 알츠하이머병 특징인 아밀로이드β 축적과 기억력 저하가 빠르게 나타나도록 만든 실험용 쥐다. 연구팀은 이들을 대상으로 일정 기간 조리 초미세먼지에 전신 노출시킨 뒤 행동 변화와 뇌 조직, 단백질 변화를 관찰했다.
그 결과, 조리 과정에서 초미세먼지에 노출된 쥐들은 새로운 물체의 위치를 기억하는 능력이 뚜렷하게 떨어졌다. 예컨대 연구팀이 진행한 '위치 인지 실험(NLR)'에서 실험군은 새로운 위치의 물체를 구별하는 능력이 감소했는데, 이는 기억력 유지와 관련된 단백질 변화 때문인 것으로 나타났다. 연구팀은 기억과 학습에 중요한 BDNF, CREB, PSD95 단백질이 감소했다고 밝혔다. 특히 신경세포 간 연결과 정보 전달에 관여하는 PSD95 감소는 뇌 신호 전달 기능이 약해졌다는 의미다. 연구팀은 "초미세먼지가 신경세포 사이의 연결성을 떨어뜨려, 기억 형성과 신경세포 간 연결에 관여하는 단백질의 발현이 감소하자 인지 기능 저하를 유도했을 것"이라고 설명했다.
뇌 조직에서는 아밀로이드 베타(Aβ) 축적이 증가한 것으로 나타났다. 아밀로이드 베타는 알츠하이머 환자의 뇌에서 발견되는 신경 독성 단백질로, 뇌에서 자연적으로 생성되고 분해되지만 과하게 생성될 경우, 뇌에 쌓여 치매를 유발한다. 연구팀은 "알츠하이머 환자의 뇌에서 발견되는 기억 형성과 학습에 중요한 해마의 CA1·DG 영역과 대뇌피질에서 아밀로이드β 염색이 더 강하게 발현됐다"고 밝혔다. 혈액 속 Aβ40·Aβ42 농도도 증가했다. 연구팀은 조리 초미세먼지가 이미 진행 중인 알츠하이머 유사 병리를 더 빠르게 악화시켰다고 분석했다.
추가 분석 결과, 산화 스트레스와 뇌 염증 반응도 증가한 것으로 나타났다. 산화 스트레스는 노화와 퇴행성 질환의 주요 원인 중 하나로, 초미세먼지에 노출된 실험군에서 산화 스트레스와 관련된 HO-1 단백질은 증가했고, 세포를 보호하는 NRF2는 감소했다. 또, TNF-α, IL-6, IL-17A 같은 염증성 물질이 증가했고, 뇌 염증과 관련된 GFAP 단백질 발현도 높아졌다.
다만 연구팀은 이번 결과가 동물 실험 기반이라는 점에서 추가적인 역학 연구가 필요하다고 강조했다. 실제 구에 사용된 초미세먼지 농도는 실제 생활환경보다 높은 200μg/m³ 수준이었으며, 단기간 안에 영향을 확인하기 위해 고농도로 노출했다. 또 어린 알츠하이머 동물모델을 사용했기 때문에 실제 사람의 치매 발생 위험과 동일하게 해석하기는 어렵다고 설명했다.
연구의 교신 저자인 김영열 국립보건연구원 호흡기알레르기질환연구과 과장은 "이번 연구가 동물실험 기반 연구인 만큼 실제 사람에서의 영향은 추가 검증이 필요하다"면서도 "(이번 연구가) 조리 초미세먼지가 단순한 실내 냄새 문제가 아니라, 장기적으로는 신경퇴행성 질환 위험과 연결될 가능성이 있다"고 말했다.
이번 연구 결과(Pork Combustion Particulate Matter Exacerbates CognitiveImpairment by Accelerating Amyloid-β Accumulation in 5×FAD Mice:돼지고기 조리 과정에서 나오는 초미세먼지가 알츠하이머병(FAD) 쥐에서 아밀로이드-β 축적을 가속화해 인지 기능 저하를 악화시킨다)는 2026년 5월 실내환경·건강 국제학술지 '인도어 에어(Indoor Air)'에 게재됐다.
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