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[IT뉴스]“타이어 화학물질” 인체노출, 이 정도 일줄은…심장조직 수축 억제

온카뱅크관리자

2025-12-29 14:57:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> - 독성과학연구소, 오가노이드로 6PPD의 심장 독성 반응 규명 
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 <img alt="국가독성과학연구소 연구진. 박지혜(앞줄 왼쪽부터 시계 반대방향) 연구원, 현성애 선임연구원, 가민한·강선웅 책임연구원.[국가독성과학연구소 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/29/ned/20251229145153729znai.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="xuXoqRPKXT" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/29/ned/20251229145153729znai.jpg" width="658">
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 국가독성과학연구소 연구진. 박지혜(앞줄 왼쪽부터 시계 반대방향) 연구원, 현성애 선임연구원, 가민한·강선웅 책임연구원.[국가독성과학연구소 제공]
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 [헤럴드경제=구본혁 기자] 타이어 유래 오염물질이 사람의 심장 조직에 일으키는 변화를 확인할 수 있는 새로운 인체 생리 기반 연구모델이 제시됐다.
 국가독성과학연구소(KIT) 융합독성연구센터 현성애 박사팀은 인체 유래 심장 오가노이드를 활용해 타이어 고무 산화방지제로 알려진 화학물질 6PPD의 심장 독성을 규명했다.
 6PPD는 차량 운행 시 타이어 마모 과정을 통해 미세입자 형태로 지속적으로 환경 중에 방출된다. 이에 따라 인체 노출 가능성이 꾸준히 증가하고 있다. 하지만 지금까지 이 물질이 인간의 심혈관계에 어떤 영향을 미치는지는 거의 알려지지 않았다.
 이번 연구는 이러한 연구 공백을 메운 의미 있는 결과로, 환경오염 물질이 인체 심장 조직에 미치는 영향을 평가할 수 있는 새로운 인체 생리 기반 연구모델을 제시했다는 점에서 주목받고 있다.
 연구팀은 유도만능줄기세포로부터 작은 심장 모형인 ‘심장 오가노이드’를 만들어 실험을 진행했다. 오가노이드를 일정 시간 동안 6PPD에 노출시키고, 심장 세포의 생존율 감소 및 세포사멸 증가 양상을 확인했다. 심장의 전기생리학적 기능을 평가한 결과, 6PPD 노출에 의해 심장 박동수가 증가하고, 전기적 신호 전달에 이상이 발생한다는 사실을 확인했다.
 독성 기전을 규명하기 위해 유전자 발현을 분석한 결과, 저농도 노출 시에는 심장 수축 기능 및 발달을 억제하는 유전자가 발현했다. 반면 고농도 노출 시에는 세포 스트레스 반응 및 프로그램된 세포 사멸 활성화 관련 유전자의 발현이 증가하는 것으로 나타났다.
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 <img alt="6PPD에 의한 심장 오가노이드 생존율 비교 이미지. 왼쪽 1열은 대조군이며, 오른쪽으로 갈수록 점점 더 높은 농도의 6PPD를 노출한 결과를 볼 수 있다. 2행을 보면, 심장 오가노이드의 붉은 색이 점점 짙어지는데, 이를 통해 6PPD 농도에 비례하는 세포의 사멸 양상을 확인할 수 있다.[국가독성과학연구소 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/29/ned/20251229145153982rjtf.png" data-org-width="1104" dmcf-mid="yO7rPjoM5v" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/29/ned/20251229145153982rjtf.png" width="658">
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 6PPD에 의한 심장 오가노이드 생존율 비교 이미지. 왼쪽 1열은 대조군이며, 오른쪽으로 갈수록 점점 더 높은 농도의 6PPD를 노출한 결과를 볼 수 있다. 2행을 보면, 심장 오가노이드의 붉은 색이 점점 짙어지는데, 이를 통해 6PPD 농도에 비례하는 세포의 사멸 양상을 확인할 수 있다.[국가독성과학연구소 제공]
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 이러한 결과는 우리가 일상에서 접할 수 있는 화학물질이 심장 세포의 기능을 예민하게 교란할 수 있음을 보여주는 중요한 연구 성과로 평가된다. 또한 기존의 세포 생존율 중심의 독성평가 기준보다 기능 중심의 새로운 독성평가 패러다임이 필요하다는 사실을 보여준다.
 또한 연구에 활용된 인간 유래 심장 오가노이드는 기존의 제브라피쉬나 설치류 등 동물실험 모델과 비교해 인체 생리학적 반응을 더 충실히 모사할 수 있다는 장점이 있다. 이에 동물실험을 대체할 수 있는 유효한 평가 도구로써 주목받고 있다.
 현성애 박사는 “이번 연구는 타이어 유래 오염물질이 사람의 심장 조직에 어떤 변화를 일으키는지를 인체 기반 모델로 직접 규명했다는 점에서 매우 의미가 크다”라며 “앞으로는 실질적인 인체 노출 시나리오를 반영한 추가 연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다.
 이번 연구결과는 국제학술지 ‘Ecotoxicology and Environmental Safety’에 12월 게재됐다.
 한편 KIT는 이번 성과를 통해 환경노출 물질의 인체 위해성 평가에 있어 ‘동물실험을 넘어, 사람 중심으로’라는 새로운 방법론적 전환을 제시했다. 향후 연구진은 저농도·장기 노출 모델과 오가노이드 성숙화 기술을 결합해, 실제 인체 반응에 근접한 정밀 독성평가 체계를 구축해 나갈 예정이다.
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