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“나노물질이 퇴행성 뇌질환 일으킬 수 있어”

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“나노물질이 퇴행성 뇌질환 일으킬 수 있어”

2016.07.14 18:00
교신저자인 이광 아주대 교수(왼쪽)와 제1저자 신태환 연구원 - 아주대 의대 제공
교신저자인 이광 아주대 교수(왼쪽)와 제1 저자인 신태환 연구원. - 아주대 의대 제공

나노물질은 최근 우리 주변에서 흔히 접할 수 있는 대상이 됐다. 크기가 작은 만큼 화학반응을 일으키는 표면적이 넓어 의약품, 화장품에 널리 쓰인다. 최근 사회적 문제로 떠오른 초미세먼지 또한 나노물질의 일종이다.

 

하지만 나노물질이 체내에서 어떤 대사과정을 거치는 지가 불분명해 지금까지는 나노물질의 독성 평가가 어려웠다.


이광 아주대 의대 생리학교실 교수팀은 유전자의 변화와, 그에 따라 만들어지는 단백질의 변화, 대사 변화 등을 통합적으로 관찰하는 ‘통합 오믹스’ 기법을 이용해 나노물질 독성 평가방법을 개발했다고 14일 밝혔다.


연구팀은 자성 나노입자를 생체적합성 화합물인 실리카로 코팅한 뒤 신경세포에 어떤 영향을 미치는지 분석했다. 나노입자는 크기가 작기 때문에 단백질이나 대부분의 화학물질은 통과할 수 없는 혈액뇌장벽을 통과해 뇌 신경세포에 영향을 미칠 수 있다.


나노입자가 신경세포에 미치는 영향을 분석한 결과, 나노입자가 신경세포 내 활성산소를 증가시켜 세포의 단백질 분해능력을 증가시키는 것으로 나타났다. 활성산소란 세포 내 산화반응을 일으키는 독성 화학물질이다. 그 결과 퇴행성 뇌질환의 원인으로 추정되는 단백질이 세포 내에 증가하기 시작했다. 이는 나노물질이 퇴행성 질환을 일으킬 수 있음을 시사한다.


나아가 연구팀은 퇴행성 뇌질환의 주요 증상 단백질을 잘 만드는 세포주를 제작해 나노물질의 독성을 평가할 수 있는 생지표를 개발했다. 세포 내에 단백질이 쌓이면 세포 독성이 높다는 뜻이 된다.


이 교수는 “나노입자가 어떻게 세포에 독성을 일으키는지 알아냈고, 이를 응용한 독성 측정법을 함께 개발했다”며 “향후 나노안전성 평가의 기반이 돼 나노화장품, 나노의약품의 독성을 검사하는 데 쓰일 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.


연구결과는 ‘네이처’ 자매지 ‘사이언티픽 리포트’ 5일자에 실렸다.

 

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