- 미세플라스틱이 나노플라스틱보다 폐 독성 더 강해… 인간 폐암 조직에서도 검출

□ 한국원자력의학원(원장 이진경)의 김진수(박사)·강도균(흉부외과 전문의) 공동 연구팀은 공기 중 미세·나노플라스틱의 반복 흡입이 폐 기능 저하, 염증 유발, 암 관련 세포 신호 활성화를 일으킨다는 사실을 밝혀냈다. 특히 미세플라스틱이 나노플라스틱보다 폐에 더 해롭다는 점도 확인했다.

□ 연구팀은 일회용 컵, 스티로폼 등에 널리 쓰이는 폴리스티렌(PS) 소재로 만든 직경 0.25마이크로미터(㎛)의 미세플라스틱과 20나노미터(nm)의 나노플라스틱을 생쥐에 12주 동안 매주 반복 흡입시킨 뒤, 6주와 12주 시점에서 폐 기능·폐 조직·혈액·유전자 발현 변화를 비교·분석했다.

□ 분석 결과, 미세플라스틱은 나노플라스틱보다 폐 조직 안에 더 오래 남아 더 넓은 부위에 걸쳐 쌓였으며, 폐 기능과 신체 능력에도 더 큰 영향을 미쳤다.

미세플라스틱에 노출된 생쥐는 한 번에 들이마실 수 있는 공기의 양(폐 용적)이 더 크게 줄었고, 달리기 등 운동 능력도 나노플라스틱보다 더 많이 떨어졌다.

폐를 생리식염수로 세척해 얻은 액체(기관지폐포세척액)와 조직 검사에서도 미세플라스틱 노출군에서 염증 세포가 더 많이 확인되고 조직 손상이 더 심하게 나타났다.

□ 특히 유전자 발현 분석(RNA 시퀀싱)에서, 미세플라스틱이 폐 질환 및 암과 관련된 세포 신호 경로를 강하게 활성화하는 것으로 확인됐다.

○ 노출 6주 시점부터 세포 증식을 촉진하는 신호 물질의 분비가 늘어났고, 12주 시점에는 세포 성장·증식 조절, 면역 회피, 암 줄기세포와 연관된 단백질 등 암 관련 유전자들의 발현이 함께 증가했다. '염증→세포 과다 증식→암 관련 신호 활성화'로 이어지는 경로가 열릴 수 있음을 의미한다.

□ 또한 연구팀은 폐암 환자 25명의 암 조직을 분석한 결과, 실제 환자 조직에서도 다양한 미세플라스틱이 검출되는 것을 확인했다.

○ 검출된 플라스틱은 폴리프로필렌(PP·식품 용기·빨대 등에 사용), 폴리에틸렌(PE·비닐봉투·페트병 등에 사용), 폴리스티렌(PS·스티로폼·일회용 컵 등에 사용) 등 일상에서 흔히 쓰이는 종류였다.

○ 다만 미세플라스틱 검출량과 임상 지표 사이의 통계적 연관성은 확인되지 않아 탐색적 결과로서 향후 추가 연구가 필요하다.

□ 이번 연구는 공기 중 미세플라스틱이 폐 안에 장기적으로 쌓이면서 암과 관련된 세포 경로까지 변화시킬 수 있음을 처음으로 종합적으로 입증했다는 점에서 의미가 크다. 특히 나노 크기보다 조금 더 큰 미세 크기의 입자가 폐에 더 오래 머물며 더 큰 영향을 미친다는 점은 기존의 '작을수록 위험하다'는 인식을 뒤집는 결과다.

□ 김진수 박사는 "미세플라스틱은 단순한 환경오염물질이 아니라 폐 조직에서 염증과 세포 신호 변화를 일으키는 생물학적으로 활성인 물질"이라며, "나노보다 조금 더 큰 미세플라스틱이 오히려 폐에 더 오래 쌓여 더 위험할 수 있다는 점에 주목해야 한다"고 밝혔다. 이어 "미세먼지와 달리 미세·나노플라스틱에 대한 국제 관리 기준은 전무한 실정"이라며 "향후 인체 역학 연구로 범위를 넓혀 규제 근거 마련에 기여하겠다"고 덧붙였다.

□ 이번 연구는 과학기술정보통신부 기관고유사업으로 진행한 '방사성동위원소 생산시설 운영 및 응용연구'와 한국연구재단 우수연구·중견연구사업(유형1)으로 진행한 '미세플라스틱 흡입과 폐암 발생 가능성: 입자 크기와의 상관성 연구'의 일환으로 수행됐으며, 국제 학술지 'Journal of Hazardous Materials' 2026년 온라인 최신판에 게재됐다.

논문명: Size-dependent pulmonary toxicity of inhaled micro- and nano-polystyrene and initial identification of microplastics in human lung cancer tissue

저자정보: Joycie Shanmugiah(제1저자, 한국원자력의학원), 김진수(책임저자, 한국원자력의학원), 강도균(책임저자, 한국원자력의학원)