[이미디어= 황원희 기자] 미세플라스틱 노출이 장내 미생물 균형을 무너뜨려 염증성 장질환을 악화시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 중국농업대학 연구진은 최근 국제학술지 Journal of Hazardous Materials에 발표한 논문에서, 다양한 크기의 폴리스티렌 미세플라스틱이 생쥐의 대장염 증상을 악화시키는 과정을 확인했다고 밝혔다.

연구진은 5㎛, 50㎛, 100㎛, 200㎛ 크기의 폴리스티렌 미세입자를 섞은 ‘다분산 폴리스티렌 마이크로스피어’를 생쥐에게 투여한 뒤, 덱스트란 황산나트륨(DSS)을 이용해 대장염을 유발했다. 그 결과 미세플라스틱만으로는 건강한 생쥐에게 직접적인 대장 염증을 일으키지 않았지만, 대장염이 발생한 상황에서는 증상을 뚜렷하게 악화시키는 것으로 나타났다.

핵심 원인으로는 장내 미생물 군집 변화가 지목됐다. 미세플라스틱에 노출된 생쥐에서는 장 점액 장벽 유지에 중요한 Muc2 단백질 발현이 감소했고, 장 건강에 유익한 단쇄지방산인 부티레이트 생성과 관련된 미생물도 줄어들었다. 이로 인해 장 점막 항상성을 조절하는 PPAR 감마 신호 경로가 억제되면서 염증 반응이 심해졌다는 설명이다.

연구진은 항생제로 장내 미생물을 제거한 생쥐에서는 미세플라스틱에 따른 대장염 악화 현상이 사라졌다고 밝혔다. 반대로 미세플라스틱에 노출된 생쥐의 장내 미생물을 다른 생쥐에게 이식하자 대장염에 대한 민감성이 전달됐다. 이는 미세플라스틱의 영향이 장내 미생물 변화에 크게 의존한다는 점을 보여준다.

또한 외부에서 부티레이트 나트륨을 보충하자 장 점막 기능이 회복되고 염증 악화가 완화됐다. PPAR 감마를 활성화하는 물질도 유사한 보호 효과를 보였다. 연구진은 이를 근거로 “미세플라스틱 노출로 인한 장 염증 악화에서 장내 미생물-부티레이트-PPAR 감마 축이 중요한 치료 표적이 될 수 있다”고 분석했다.

이번 연구는 기존 미세플라스틱 연구가 주로 단일 입자 크기를 사용했던 것과 달리, 실제 인체 노출 환경에 더 가까운 다양한 크기의 입자를 함께 사용했다는 점에서 의미가 있다. 실제 사람의 대변에서는 여러 크기의 미세플라스틱이 함께 검출되고 있으며, 폴리스티렌은 식품 포장재 등에 널리 사용돼 노출 가능성이 높은 물질로 꼽힌다.

다만 이번 연구는 생쥐 실험을 기반으로 한 결과인 만큼, 사람에게 동일하게 적용하기 위해서는 추가 연구가 필요하다. 연구진은 “다분산 폴리스티렌 미세플라스틱은 단독으로 염증을 일으키기보다 장을 염증 자극에 더 취약하게 만드는 ‘염증 민감화 요인’으로 작용할 수 있다”고 밝혔다.

미세플라스틱은 식품, 식수, 대기, 인체 조직 등에서 광범위하게 검출되고 있다. 이번 연구는 미세플라스틱이 단순한 환경오염 문제를 넘어 장 건강과 만성 염증 질환의 위험 요인으로 작용할 가능성을 보여주는 사례로 평가된다.

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