미세플라스틱이 심장병을 유발할 수 있습니다

미세 플라스틱은 수컷 생쥐의 플라그 축적을 극적으로 심화시키고 동맥 내벽 세포에 영향을 미쳤습니다. 이 연구는 광범위한 환경 노출이 심혈관계에 직접적인 피해를 입힌다는 점을 시사합니다. 출처: Shutterstock

캘리포니아 대학교 리버사이드 캠퍼스 연구팀은 포장재, 직물, 그리고 일반 소비재 플라스틱에서 나오는 미세 플라스틱 조각에 일상적으로 노출될 경우 심장마비와 뇌졸중을 유발하는 동맥경화증의 발생을 가속화할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이 효과는 수컷 생쥐에서만 나타났으며, 미세 플라스틱이 사람의 심혈관 건강에 어떤 영향을 미치는지에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.

"이번 연구 결과는 남성과 여성이 종종 다르게 반응하는 심혈관 연구에서 나타나는 더 광범위한 패턴과 일치합니다."라고 UCR 의과대학 생물의학과 교수이자 수석 연구원인 창청 저우(Changcheng Zhou)는 말했습니다. "정확한 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았지만, 성염색체와 호르몬, 특히 에스트로겐의 보호 효과와 같은 요인들이 역할을 할 가능성이 있습니다."

환경과 신체 전반에서 발견되는 미세 플라스틱

미세 플라스틱은 현대 환경, 특히 음식, 식수, 공기 등에서 널리 발견됩니다. 인체 내에서도 미세 플라스틱이 검출되었습니다. 최근 임상 연구에서는 죽상경화반에서 미세 플라스틱이 발견되었으며, 미세 플라스틱 농도가 높을수록 심혈관 질환 위험이 증가한다는 사실이 밝혀졌습니다. 하지만 미세 플라스틱이 동맥 손상을 직접적으로 유발하는지는 아직 밝혀지지 않았습니다.

"미세 플라스틱을 완전히 피하는 것은 거의 불가능합니다."라고 저우 박사는 말했습니다. "그래도 가장 좋은 전략은 음식과 물 용기에 플라스틱 사용을 제한하고, 일회용 플라스틱 사용을 줄이고, 고도로 가공된 식품을 피함으로써 미세 플라스틱 노출을 줄이는 것입니다. 현재로서는 체내 미세 플라스틱을 제거하는 효과적인 방법이 없으므로, 식단, 운동, 위험 요인 관리를 통해 노출을 최소화하고 전반적인 심혈관 건강을 유지하는 것이 여전히 필수적입니다."

심장병 마우스 모델을 사용한 연구 설계

저우와 동료들은 Environment International 에 게재된 논문에서 죽상동맥경화증 검사에 흔히 사용되는 모델인 LDLR 결핍 마우스를 이용한 연구를 설명했습니다. 수컷과 암컷 마우스 모두 마른 건강한 사람이 섭취하는 것과 유사한 저지방, 저콜레스테롤 식단을 섭취했습니다.

연구팀은 9주 동안 매일 미세 플라스틱(체중 1kg당 10밀리그램)을 투여했습니다. 이 양은 오염된 음식과 물을 통해 실제로 발생할 수 있는 수준입니다.

미세 플라스틱은 수컷 쥐의 플라그 형성을 심화시킨다

결과는 죽상동맥경화증이 급격히 증가했음을 보여주었지만, 이는 수컷에서만 나타났습니다. 미세 플라스틱에 노출된 수컷 생쥐는 심장과 연결된 대동맥 부분인 대동맥 근위부에 플라크가 63%, 대동맥에서 위쪽 가슴으로 분지하는 주요 혈관인 상완두동맥에 플라크가 624% 더 많이 발생했습니다. 동일한 조건에 노출된 암컷 생쥐에서는 플라크가 유의미하게 진행되지 않았습니다.

연구진은 미세 플라스틱이 성별에 관계없이 체중 증가나 콜레스테롤 수치 증가를 유발하지 않는다는 것을 확인했습니다. 생쥐는 마른 체형을 유지했고 지질 수치도 변화가 없었습니다. 이는 비만이나 고콜레스테롤과 같은 전통적인 위험 요인이 동맥 손상 증가를 설명하지 못한다는 것을 시사합니다.

동맥 내벽 세포의 파괴

이 연구는 또한 미세 플라스틱이 동맥 내벽 세포의 기능과 구성을 방해한다는 사실을 보여주었습니다. 연구진은 개별 세포의 유전자 활동을 식별하는 단일 세포 RNA 시퀀싱을 사용하여 미세 플라스틱이 죽상동맥경화증과 관련된 여러 세포 유형을 변화시킨다는 것을 관찰했습니다. 혈관 내벽을 형성하고 염증과 혈액 순환을 조절하는 세포인 내피 세포가 가장 큰 영향을 받았습니다.

"내피 세포가 미세 플라스틱 노출에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났습니다."라고 저우 박사는 말했습니다. "내피 세포는 순환하는 미세 플라스틱에 가장 먼저 노출되기 때문에, 내피 세포의 기능 장애는 염증과 플라그 형성을 유발할 수 있습니다."

미세 플라스틱이 동맥 플라크에 침투하여 유전자 활동을 변화시킵니다.

연구에 사용된 형광 미세 플라스틱은 플라크 내부에서 발견되었고 내피층 내에 농축되어 있었습니다. 이는 동맥 병변에서 미세 플라스틱을 발견했다는 인체 샘플 보고와 일치합니다.

또 다른 중요한 관찰 결과는 미세 플라스틱이 생쥐와 인간 모두의 내피 세포에서 유해한 유전자 경로를 활성화한다는 것이었습니다. 여기에는 죽상동맥경화증 촉진(플라크 생성 촉진) 활성과 관련된 유전자가 포함되어 있었는데, 이는 미세 플라스틱이 종 전체에서 유사한 생물학적 반응을 유발함을 시사합니다.

"저희 연구는 미세 플라스틱이 심혈관 질환과 단순히 상관관계가 있는 것이 아니라 직접적으로 영향을 미칠 수 있다는 지금까지 가장 강력한 증거를 제시합니다."라고 저우 박사는 말했습니다. "남성에게는 해롭지만 여성에게는 해롭지 않은, 성별에 따른 놀라운 효과는 연구자들이 남녀 간에 다른 보호 요인이나 메커니즘을 밝혀내는 데 도움이 될 수 있습니다."

성별 차이와 미세 플라스틱 유형에 대한 미래 연구

저우와 그의 연구팀은 남성이 더 취약한 이유를 규명하기 위해 더 많은 연구가 필요하다고 강조합니다. 연구팀은 인간에게서도 유사한 양상이 나타나는지 조사할 계획입니다.

"우리는 다양한 종류와 크기의 미세 플라스틱이 혈관 세포에 어떤 영향을 미치는지 조사하고 싶습니다."라고 저우 박사는 말했습니다. "또한 혈관 내피 기능 장애의 분자적 메커니즘을 조사하고 미세 플라스틱이 남성과 여성의 동맥에 어떻게 다른 영향을 미치는지 알아볼 것입니다. 미세 플라스틱 오염이 전 세계적으로 계속 증가함에 따라, 심장 질환을 포함한 인체 건강에 미치는 영향을 이해하는 것이 그 어느 때보다 시급합니다."

주 박사는 매사추세츠주에 있는 UCR, 보스턴 소아병원, 하버드 의과대학, 뉴멕시코 대학 건강과학부의 협력자들과 함께 연구를 수행했습니다.

이 연구는 미국 국립보건원으로부터 일부 지원을 받았습니다.

논문의 제목은 "미세 플라스틱 노출은 마른 저밀도 지단백질 수용체 결핍 마우스에서 성별 특이적 죽상경화증 발병을 유발한다"입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/11/251118220047.htm