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초미세먼지에 의한 혈청 지단백질 성상 및 기능 변형과
류마티스 관절염 환자의 혈청 지단백질 분석을 통한
상관성 연구

김 재 용

영남대학교 대학원

생명공학과 동물및의학생명공학전공

지도교수 조 경 현

요 약

오늘날 급격한 산업화로 인해 현대인들은 초미세먼지에 지속적으로 노출 되어 있으며 그 위험성은 더욱 커지고 있다. 초미세먼지는 인체의 ...

초미세먼지에 의한 혈청 지단백질 성상 및 기능 변형과
류마티스 관절염 환자의 혈청 지단백질 분석을 통한
상관성 연구

김 재 용

영남대학교 대학원

생명공학과 동물및의학생명공학전공

지도교수 조 경 현

요 약

오늘날 급격한 산업화로 인해 현대인들은 초미세먼지에 지속적으로 노출 되어 있으며 그 위험성은 더욱 커지고 있다. 초미세먼지는 인체의 면역체계를 손상시키고 호흡기질환, 뇌∙심혈관계질환, 암 발생 유발 가능성을 높인다. 하지만, 초미세먼지가 인체 혈장 지단백질의 변형과 기능 상실에 미치는 영향과 이로 인해 유발되는 질병 메커니즘에 대한 결과는 보고 된 바 없다.
본 연구에서는, 주변에서 쉽게 노출이 되는 초미세먼지에 의해 변형된 혈장 지단백질의 기능 쇠퇴 및 구조의 상관성 비교와 세포 독성 및 탐식 비교를 통해 심혈관 질환 유발 기전을 규명 하였으며, 자가면역질환 중 가장 대표적인 “류마티스 관절염” 환자의 리피드 성상과 지단백질의 구조 및 기능 변형을 분석하였다.
초미세먼지는 인체 혈장 고밀도지단백질 (HDL)과 저밀도지단백질 (LDL)의 구조 변형, 당화 산물 증가를 촉진 시켰다. 또한, 저밀도지단백질 (LDL)의 산화와 사람 대식 세포의 탐식작용을 증가 시켰으며, 피부 섬유 세포의 노화를 촉진 시켰다. 이러한 결과들은, 초미세먼지가 혈장지단백질의 구조와 기능 변형을 일으키고, 이로 인해 동맥경화와 노화 촉진 인자로서 작용을 한다는 것을 보여준다. 인체와 유사한 유전자 서열 및 기관을 가지는 제브라피쉬를 초미세먼지에 노출시킨 결과, 배아의 사망률 증가, 활성산소종 증가, 기형 유발을 확인하였다. 특히, 이번 연구 결과에서 초미세먼지의 독성과 과당의 상호작용에 의해 기능장애 지단백질의 형성이 현저하게 증가 하는 것을 확인하였다.
류마티스관절염 환자의 LDL과 HDL은 대조군에 비해 당화산물의 증가 하였고 LDL의 산화 및 분해가 현저하게 일어났다. 또한, 아포지단백질A-I의 응집이 촉진 되었다. 동맥경화 유발 인자로 알려져 있는 콜레스테롤에스테르 수송단백질 (CETP) 활성은 증가하였고 항산화 기능을 지닌 파라옥소네이즈 (PON)의 활성은 감소되었다. 또한, HDL의 입자수가 대조군에 비해 현저히 줄어들었다.
이번 연구를 통해 초미세먼지가 지단백질의 성상 및 기능 변형을 유발하고, 이로 인해 형성된 기능장애 지단백질들이 인체 노화, 동맥경화 유발 인자로서 작용 할 수 있음을 밝혔다. 또한, 대표적 염증성 자가 면역질환인 류마티스 관절염 환자의 지단백질 성상과 기능이 초미세먼지에 의해 변형된 지단백질과 매우 유사함을 확인하였다.
결론적으로, 류마티스관절염 환자에서 심혈관질환으로 인한 높은 사망률의 원인을 지단백질 수준에서 제시하였으며, 새로운 류마티스관절염 바이오 마커로써의 활용 가능성을 보여준다.