대기오염(미세먼지) 때문에 "정자가 감소"하는 것으로 밝혀져

대기오염(미세먼지) 때문에 "정자가 감소"하는 것으로 밝혀져

지금까지의 연구를 통해 대기오염은 호흡기뿐만 아니라 뇌와 눈에도 영향을 미쳐 지능 저하나 실명으로 이어질 수 있다는 것이 알려졌습니다. 또한 쥐를 대기오염에 노출시키는 실험을 통해 미세먼지를 흡입하면 생식기까지 영향을 받게 된다는 것을 알 수 있었습니다.

About 92 percent of the world population lives in areas where the level of fine particles in the air smaller than 2.5 micrometers in diameter exceed the minimum safety standards set by the World Health Organization. These particles can come from sources such as car exhaust, factory emissions, wildfires, and woodburning stoves.

In past studies, some results have shown that mice exposed to air pollution did not always have inflammation of the testes —the male sex organs that make sperm — meaning that some other mechanism was potentially responsible for reduced sperm counts. Knowing the direct link between the brain and the sex organs, the researchers tested whether air pollution increased inflammation in the brain.


이전부터 연구자들 사이에서는 대기 오염이 불임의 위험을 높이는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 쥐를 미세먼지에 노출시키는 실험을 해도 정자가 감소하는 경우와 감소하지 않는 경우가 보고됨에 따라 대기오염이 생식기능에 영향을 미치는 메커니즘은 잘 알지 못했습니다.

이에 미국 메릴랜드대 의대 Zhekang Ying 교수 연구팀은 '고환의 기능은 뇌에 의해 조절된다'는 점에 착안해 먼저 대기오염에 노출된 쥐의 뇌를 조사했습니다. 다음은 대기오염에 노출되는 실험을 한 후 쥐의 시상하부를 현미경으로 촬영한 사진입니다. 여과된 공기를 마신 마우스의 뇌(왼쪽)에 비해 오염된 공기를 마신 마우스의 뇌(오른쪽)에는 녹색으로 표시된 염증물질이 많이 발생한 것을 알 수 있습니다.

대기오염으로 뇌에 염증이 발생하는 것을 확인한 연구팀은 다음으로 '보통 쥐'와 '염증물질인 IKK2가 흠결있는 쥐'를 모두 대기오염에 노출시키는 실험을 진행했습니다. 그 결과 보통 쥐는 정자 수가 감소한 반면 IKK2가 흠결있는 쥐는 정자 수가 줄어들지 않는 것으로 나타났습니다.

대기오염에 노출된 보통 쥐의 시상하부에는 염증이 발생하고 정자도 감소한 반면 시상하부에서 염증이 발생하지 않도록 한 쥐에서는 정자가 줄어들지 않았던 것에 대해 Ying 교수는 "시상하부는 뇌와 생식기를 연결하는 중요한 경로이기 때문에 시상하부 신경세포의 염증이 정자 감소와 관계가 있다는 것은 매우 이치에 맞습니다"라고 말했습니다.

이번 실험은 쥐를 이용한 것이기 때문에 인간도 마찬가지인지는 아직 확인되지 않았지만, 연구팀은 논문에서 이번 실험 결과를 '대기오염에 노출된 데 따른 정자 감소에는 시상하부 염증이 관련되어 있다는 가설을 강력히 지지하는 것이며, 미세먼지에 대한 공중위생상의 우려나 그 메커니즘에 대해 더 깊이 파고든 것입니다'라고 평가했습니다.

또 연구팀에 따르면 이번 발견은 향후 불임치료 연구와 대기오염이 초래하는 시상하부 염증이 심장과 폐에 미치는 영향에 대한 연구에도 도움이 될 것으로 기대된다며 마무리합니다.

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PM2.5 Exposure of Mice during Spermatogenesis: A Role of Inhibitor κB Kinase 2 in Pro-Opiomelanocortin Neurons | Environmental Health Perspectives | Vol. 129, No. 9
https://ehp.niehs.nih.gov/doi/full/10.1289/EHP8868

 

2021 News - New Research Finds Air Pollution Reduces Sperm Counts through Brain Inflammation | University of Maryland School of Medicine
https://www.medschool.umaryland.edu/news/2021/New-Research-Finds-Air-Pollution-Reduces-Sperm-Counts-through-Brain-Inflammation.html

Mouse Study Hints at How Air Pollution Might Impact a Mammal's Sperm
https://www.sciencealert.com/mouse-study-demonstrates-how-air-pollution-might-impact-a-mammal-s-sperm

Mouse Study Hints at How Air Pollution Might Impact a Mammal's Sperm