살균, 멸균, 향균 등에 효과가 뛰어나다고 알려진 나노입자가 되려 인체에 독성을 일으킬 수 있다는 연구결과가 발표됐다. 국내 연구진이 과거 연구결과를 정리해 일상생활에서 광범위하게 사용되는 다양한 나노입자가 생식세포는 물론 임신부에게 악영향을 미친다는 ‘총설논문’을 발표했다.

김진회 건국대 동물생명과학대학 교수 연구진은 나노입자가 정자와 난자뿐 아니라 임신부의 경우 태아까지 악영향을 미칠 수 있다고 밝혔다.

나노입자는 100나노미터(nm·1nm는 10억분의 1m) 이하로 제작된 물질로 냉장고, 세탁기, 각종 식품의 포장재 등의 성능을 향상시키기 위해 사용되고 있다. 세포 보다 작은 크기로 세포막을 쉽게 투과할 수 있는 특징을 가지고 있다. 과거 연구결과에 따르면 나노입자는 우리 몸의 호흡기, 피부, 구강 등을 통해 체내 축적이 가능하고, 이는 세포나 조직에 산화 스트레스, 염증반응, 유전자 변형 및 세포사멸을 야기시킨다고 알려져왔다.

연구진의 논문에 따르면 인체로 유입된 나노입자는 정소와 난소로 침투해 정원세포의 증식을 억제하고, 남성호르몬인 테스토스테론의 양을 감소시킴은 물론 발달 중인 정자세포의 사멸을 촉진 시키는 것으로 나타났다. 또한 정자세포의 유전자 변형도 촉발할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 김 교수는 “성숙된 정자의 수정에 반드시 필요한 첨체반응 능력을 감소시키고 최종적으로 수정 능력을 약화시켜 불임과 난임을 초래할 수 있다”고 경고했다.

연구진은 혈액을 통해 난소에 유입된 나노입자가 난소 내에서도 다양한 산화 스트레스와 염증반응을 일으키며 난자의 발육에 필수적인 과립세포와 협막세포의 사멸을 촉진하며 여성호르몬인 에스트로겐 합성을 저해해 난포퇴행을 유도하거나 난자의 성장과 배란에 필요한 유전자 발현을 변형 시킨다고 보고했다.

또한 인간의 생식에 악영향을 미치는 나노입자가 임신부에게 노출되면, 태아와 연결된 산모 세포에서 산화 스트레스와 염증반응이 증가하고 임신을 유지시키는 내분비 호르몬의 교란이 일어난다. 이러한 영향은 고스란히 태반으로 전달돼 태반 이상을 유도하고 결론적으로 비정상적인 태아 성장을 일으킬 수도 있다는 결론도 도출해냈다.

김 교수는 “항산화제와 염증완화 약물, 금속 중화제 등을 사용하면 이러한 악영향을 일정 부분 감소시킬 수 있을 것”이라며 “나노입자를 제작할 때 표면에 코팅제를 처리하면 체내에 축적되는 양도 감소시킬 수 있다”고 말했다.

다만 김 교수는 나노입자를 이용해 형질전환 동물의 개발이 가능함을 밝혔다. 그는 “나노입자를 과학분야에 응용하면 현재 전 세계적으로 활발히 추진 중인 세포내 유전자 도입을 기초로 하는 유전자 치료제 개발과 형질전환동물 생산 연구에 획기적인 전기를 마련할 수 있다”며 “역설적으로 나노입자는 정자와 난자 내로 침투가 가능하다는 점을 형질전환동물 생산에 적용, 삽입하고자 하는 유전자를 나노입자와 결합시켜 생식세포 내로 전달하면 효율적인 형질전환동물 생산 방법이 될 가능성이 있다”고 덧붙였다.