타이어에 들어가는 화학물질 6‑PPD가 생물의 수명을 줄이고 세포 속 에너지 생산기관인 미토콘드리아 기능을 망가뜨린다는 연구결과가 나왔다.
6‑PPD는 타이어나 고무제품이 햇볕, 열, 오존 등에 의해 쉽게 부서지지 않게 하는 산화방지제로, 자동차 타이어 마모 과정에서 외부로 배출되면서 사람과 동물, 수생생물에까지 영향을 줄 수 있다는 점이 알려지며 국제적으로 주목받고 있다.
국가독성과학연구소(KIT) 바이오헬스연구센터 현문정 박사팀은 미국 플로리다대, 미국 브로디의대(ECU)와 공동연구로 동물 대체시험 모델인 예쁜꼬마선충과 인체 세포주를 이용해 6‑PPD가 생체 노화와 건강 수명에 미치는 영향을 분석했다.
예쁜꼬마선충은 길이 약 1㎜의 투명한 선형동물로 몸속 세포와 기관 구조를 쉽게 관찰할 수 있어 유전자, 노화 연구에 널리 쓰인다.
실험결과 6‑PPD에 노출된 선충은 성장 속도 저하와 더불어 몸집이 작아졌고, 새끼 수도 줄었다.
아울러 신경세포가 빨리 늙고 움직임이 둔해졌으며, 외부 스트레스에 대한 저항성도 떨어졌다.
연구진은 이런 변화가 미토콘드리아 기능 저하와 관련이 있음을 확인했다.
미토콘드리아는 세포 속에서 에너지를 만들어내는 기관으로, 기능이 떨어지면 활성산소가 늘어나면서 세포 손상이 빠르게 진행된다.
6‑PPD는 세포 내 활성산소를 크게 증가시켜 미토콘드리아를 손상시키고, 이 과정에서 인간의 Nrf2 유전자와 유사한 SKN‑1 단백질이 핵심 역할을 하는 것으로 확인됐다.
SKN‑1은 산화 스트레스에 대응해 세포 방어를 조절하는 단백질로, 6‑PPD가 이 경로를 교란해 노화를 촉진시켰다.
또 연구진은 예쁜꼬마선충을 활용한 독성평가모델을 새로 구축, 기존 동물실험보다 더 정밀하게 생체 반응을 평가할 수 있음을 확인했다.
이를 바탕으로 6‑PPD의 잠재적 위험성을 규명하고, 향후 더 안전한 대체 물질 개발이 필요함을 제시했다.
현 박사는 “잠재적 신규 독성물질과 환경성 질환에 대한 민감성 평가 연구를 계속해 국민 건강과 환경 안전을 지키는 기초 자료를 마련하겠다”고 말했다.
한편, 이번 연구결과는 최근 국제학술지 ‘Journal of Hazardous Materials’(SCIE 상위 4.9%)에 게재됐다.
(논문명 : 6‑PPD induces mitochondrial dysfunction and reduces healthspan and lifespan through SKN‑1 in Caenorhabditis elegans / 저자 : 제1저자 현문정(국가독성과학연구소), Rathor(플로리다대학교), 교신저자 현문정, 한성민(플로리다대), 이면희(브로디의대))
