“임신 중 고농도 초미세먼지 노출, 아이 성장저하 초래”
“임신 중 고농도 초미세먼지 노출, 아이 성장저하 초래”
  • 임해리
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  • 승인 2021.09.13 09:34
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[헬스코리아뉴스 / 임해리] 임신 중기에 고농도의 초미세먼지(PM2.5)에 노출됐던 임산부가 출산한 아이의 경우, 특히 여아에서 5세까지의 성장 궤도에 지속적인 저하를 보이는 것으로 나타났다.

이번 연구는 울산대 서울아산병원 홍수종 교수와 국제성모병원 조현주 교수 연구팀이 질병관리청 국립보건연구원의 의뢰로, 5세 아동 총 440명의 성장 궤도에 따른 임신 중 PM2.5 노출 영향 및 관련 기전 분석을 수행하여 확인한 것이다. 정책연구용역의 이름은 ‘소아 호흡기·알레르기질환 장기추적 코호트(COCOA)’ 과제의 연구 수행이다. 

연구팀이 PM2.5의 위험도를 분석한 결과, 임신 중기(14-26주)의 고농도 PM2.5 노출은 출생체중 저하의 위험도를 1.28배 높이는 것으로 조사되었다.

출생 후 5년까지의 성장 궤도가 지속적으로 높은 집단과 낮은 집단에서의 임신 중 PM2.5 노출 농도를 비교한 결과, 임신 중기의 PM2.5 노출 농도가 높을수록 특히 여아에서 출생 및 생후 5세까지의 성장궤적이 지속적으로 저하되는 것으로 나타났다.

제대혈을 이용한 메틸화 분석 결과, PM2.5 노출 농도가 높고 출생체중이 적은 여아 신생아군에서 에너지 대사에 관여하는 유전자인 ARRDC3의 메틸화가 증가하였으며, 특히 체중이 적은 5세 여아에서도 ARRDC3의 메틸화가 증가하는 것을 보였다. ARRDC3(Arrestin Domain Containing 3)는 에너지 대사에 관여하는 것으로 알려진 유전자를 말한다. 

이번 연구결과는 적절한 관리를 통해 임신 중기 PM2.5 노출을 줄여 ARRDC3의 후성유전적 변화를 예방할 수 있다면 출생이후 자녀의 성장 저하 위험도를 감소시킬 수 있음을 시사한다.

연구결과는 환경보건‧환경과학 분야 최상위 저널인 ‘Environmental Research’ 2021년 7월호 온라인판에 게재되었다. 9월에는 공식 게재 예정이다. 논문제목은 ‘임신중기 PM2.5 노출이 ARRDC3 메틸화를 통해 성별특이적 성장궤도에 미치는 영향 분석’이다.

질병관리청 정은경 청장은 “임신 기간 중 고농도 PM2.5 노출이 아이의 출생체중과 키 외에도 출생 후 성장 과정에 영향을 미칠 수 있다는 것이 확인됨에 따라, 임산부 및 가족 분들께서는 임신기간 동안 PM2.5 농도변화에 관심을 가져주시고 특히 임신 중기에는 PM2.5 고농도 시 외부활동을 자제하며, 외출 시에는 보건용 마스크 착용, 실내에서는 주기적 환기 및 공기청정기를 가동하는 등 PM2.5 노출을 최소화할 수 있는 노력이 필요하다”고 권고했다.

[성장궤도에 따른 PM2.5 노출의 영향 분석]
[성장궤도에 따른 PM2.5 노출의 영향 분석]

(그림 A) 장기적 성장 영향에 대해서 성장 궤도를 분석하여 지속적으로 높은 대상군(파란색)과 낮은 대상군(붉은색)의 두 그룹으로 나누고, 각 그룹에 따른 임신 중 PM2.5 농도를 비교하였음
(그림 B) 여아에서의 임신 중기의 PM2.5 농도에 유의적인 차이가 있으며, 성장이 지속적으로 낮은 군(붉은색 막대)에서 그 농도가 높은 것을 확인함.

 

[용어설명]

① DNA 메틸화(Methylation) 및 과메틸화(Hyper-methylation)

후성유전학의 대표기전인 DNA 메틸화(Methylation)는 DNA 메틸전이 효소에 의해 DNA의 사이토신 (Cytosine) 염기에 메틸기가 전이되는 정상 효소 반응임. 이 기전은 발생, 발달, X염색체 비활성화, 외부 기생유전체의 발현 억제 등 정상 세포의 기능에 아주 중요함. 이러한 DNA 메틸화가 과도하게 증가하는 이상 조절현상이 과메틸화 (Hyper-methylation)로, 주로 암세포와 종양조직에서 흔하게 관찰됨.

② 후성유전(Epigentics)

epic (over, above) 과 genetic이 합쳐진 단어로, DNA 염기서열 변화는 수반하지 않고 DNA의 메틸화와 히스톤 단백질의 아세틸화 등의 후천적인 조절에 의해 유전자 발현이 제어되는 현상을 뜻함

③ ARRDC3

최근 연구에 따르면 몇몇의 α-arrestin 유전자가 신체 대사 및 비만 조절에 대해 중요한 역할을 한다고 밝혀졌으며, 그중에서 ARRDC3 는 Arrestin Domain Containing 3을 뜻하는 유전자임. ARRDC3 는 특히 β-아드레날린 수용체와의 직접적인 상호작용을 기반으로 하여, 체질량, 비만 및 에너지 소비를 조절하는 것과 관련된 유전자임. 인간 조직에서 ARRDC3의 현저한 발현은 골격근, 비장, 폐 및 간, 태반에서 보여지고 있음.


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