아버지가 미세플라스틱에 노출되면 자녀의 대사 건강에 악영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 캘리포니아대학교 리버사이드(University of California, Riverside) 연구팀은 생쥐 실험을 통해 부친의 미세플라스틱 노출이 1세대 자녀의 대사 기능에 미친다는 사실을 확인했다. 이번 연구는 환경 오염 물질이 부모 개인을 넘어 다음 세대의 질병 위험까지 높일 수 있음을 보여준 첫 연구라는 점에서 주목된다.
연구팀은 수컷 생쥐에게 미세플라스틱(5mm 이하의 미세한 플라스틱 입자)을 노출시킨 뒤, 이들과 교배해 태어난 자녀 생쥐의 건강 상태를 분석했다. 자녀 생쥐들은 모두 동일한 고지방 식단을 섭취하도록 해 대사 이상을 명확히 관찰할 수 있도록 했다. 부친 생쥐는 일반 식단을 유지했으므로, 자녀에게 나타난 변화는 직접적인 유전 또는 후성유전적 영향으로 볼 수 있다.
그 결과, 미세플라스틱에 노출된 아버지를 둔 암컷 자녀는 노출되지 않은 아버지의 자녀보다 대사 질환에 더 취약했다. 암컷 자녀에서는 근육량이 감소하고 당뇨병 발생이 증가했다.
반면 수컷 자녀는 당뇨병은 발생하지 않았지만, 체지방량이 유의미하게 감소하는 변화가 관찰됐다. 모든 자녀가 동일한 고지방 식단을 섭취했음에도 성별에 따라 서로 다른 대사 이상이 나타났다는 점이 특징이다.
연구팀은 이러한 영향이 정자 내 소형 비암호화 RNA(small non-coding RNA)를 통해 전달된 것으로 분석했다. 미세플라스틱 노출로 정자에 포함된 tsRNA와 rsRNA의 구성이 달라진 것이다. 이 RNA들은 유전자 발현을 조절하는 역할을 한다.
쉽게 말해, 이 RNA들은 유전 정보를 담은 DNA 자체를 바꾸지는 않지만, 유전자가 얼마나 활발하게 작동할지를 조절하는 '스위치' 역할을 한다. 연구팀은 이로 인해 수정 후 배아가 성장하는 과정에서 대사 관련된 유전자의 작동 방식이 달라졌을 것으로 분석했다.
연구 책임자인 저우(Zhou) 박사는 "이번 연구는 아버지의 미세플라스틱 노출이 정자 RNA 구성을 변화시키고, 그 결과 자녀의 대사 질환 위험을 높일 수 있음을 처음으로 보여줬다"고 밝혔다. 그는 이어 "플라스틱 오염의 영향은 개인에 국한되지 않고, 다음 세대까지 생물학적 흔적을 남길 수 있다"며 "자녀를 계획하는 남성이라면 미세플라스틱과 같은 유해 물질 노출을 줄이는 노력이 필요하다"고 말했다.
향후 연구팀은 모친 노출의 영향과 이러한 대사 변화를 완화할 수 있는 방법을 추가로 연구할 계획이다.
이번 연구 결과(Paternal microplastic exposure alters sperm small non-coding RNAs and affects offspring metabolic health in mice: 부친의 미세플라스틱 노출이 정자 RNA를 변화시켜 자녀의 대사 건강에 영향을 미친다는 연구)는 지난 12월, 국제학술지 '미국 내분비학회 학술지(Journal of the Endocrine Society)'에 게재됐다.
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