대사 기능에 큰 피해를 입히는 만성적인 저용량 대기 오염

📝한눈에 보는 정보

전 세계 인구의 99% 이상이 WHO 대기 오염 지침을 초과하는 지역에 살고 있으며, 연구에 따르면 미세먼지 대기 오염이 전 세계 제2형 당뇨병 환자의 20%에 영향을 미치는 것으로 나타났다
2025년 연구에 따르면 교통으로 인한 대기 오염에 만성적으로 저용량으로 노출되면 쥐에게서 지방간 질환이 유발되어 염증, 글리코겐 저장 감소, 간 흉터가 발생한다
인간 연구에서 대기 오염과 간 손상 간의 연관성이 확인되었으며, 노출로 인해 간 효소가 상당히 상승했다
대기 오염은 산화 스트레스, 전신 염증, 자율신경계 및 주요 대사 기관 방해를 포함한 여러 경로를 통해 대사 건강을 방해한다
야외 공기 질은 종종 개인이 통제할 수 없지만 공기 청정기 사용, 적절한 환기 및 (염소 증기를 사용한) 물 정수를 통해 유해한 실내 공기 오염 물질에 노출되는 것을 크게 줄일 수 있다

🩺 Dr. Mercola

대기 오염은 건강에 광범위한 영향을 미치는 조용한 위협이며, 경각심을 가져야 하는 곳은 심하게 오염된 지역뿐만이 아니다. 겉보기에 낮은 수준의 만성 노출도 심각한 건강 위험을 초래한다. 실제로 전 세계 인구의 99% 이상이 대기 오염이 세계보건기구(WHO)의 안전 지침을 넘어서는 지역에 살고 있다. 이러한 광범위한 노출은 '안전한' 공기가 점점 더 희귀해지고 건강에 미치는 영향이 엄청나다는 놀라운 진실을 강조한다.

대기 오염의 위험은 폐와 심장에만 국한되지 않는다. 대사성 질환, 특히 제2형 당뇨병은 만성 노출, 특히 PM2.5로 알려진 미세먼지와 분명히 관련이 있다. 질병 부담 평가(Global Burden of Disease assessment)에 따르면 전 세계 제2형 당뇨병 사례의 무려 20%가 미세먼지에 기인한다고 추정된다.

연구에 따르면 간은 낮은 농도의 만성 대기 오염에도 매우 취약한 것으로 나타났다. 지방간 질환은 과도한 지방이 간에 축적되는 질환으로, 미세먼지 노출로 인한 결과로 점점 더 많이 인식되고 있다. 간단히 말해서, 겉보기에 사소해 보이는 대기 오염에 장기간 노출되면 신진대사 기능에 엄청난 혼란이 초래된다.

저용량 대기 오염이 지방간을 유발할 수 있을까?

2025년에 환경 과학 저널(Journal of Environmental Sciences)에 발표된 한 연구에서는 일상적인 대기 오염의 교활한 영향에 대해 조사했다. 연구자들은 장기간 운전으로 인한 미세먼지 대기 오염에 노출되었을 때 간에서 어떤 일이 일어나는지 조사했다. 연구자들은 많은 사람이 매일 경험하는 장기간의 저농도 노출이 간 건강에 어떤 영향을 미치는지 이해하고자 했다.

• 실제 노출 모델 — 건강한 쥐들은 최대 12주 동안 호주와 같이 적당히 오염된 지역에서 특히 실제 인간의 노출 수준을 반영하는 수준의 교통으로 인한 미세먼지에 노출되었다. 이 낮은 수준의 미세먼지에 장기간 노출되면 이 동물들에게 지방간 질환이 발병하게 됐다.

• 대기 오염과 관련된 간 변화 — 노출된 쥐의 간은 지방 축적 증가, 염증 및 콜라겐 생성을 포함하여 이러한 상태의 중요한 특징을 보였다. 또한, 12주 차에 공기 오염에 노출된 쥐의 간에서는 중성지방과 세라마이드 수치가 증가한 것으로 나타났다.

중성지방은 지방의 한 종류로, 간에 과도하게 축적되면 지방간 질환의 주요 지표가 된다. 세라마이드는 대사 기능 장애와 관련이 있는 또 다른 종류의 지질이다.

• 에너지 저장 및 신진대사 장애 — 쥐의 간에서는 포도당의 저장 형태인 글리코겐 수치가 감소했다. 글리코겐은 신체의 주요 에너지원이다. 글리코겐 감소는 간의 에너지 저장 및 활용이 손상되었음을 의미한다. 이러한 변화는 간의 전반적인 지질 대사가 놀랍게도 증가한 경우에도 발생했는데, 이는 단순한 둔화가 아니라 기능 장애가 있는 대사 상태를 나타낸다.

• 염증 및 섬유증 발생 — 이 연구에서는 또한 대기 오염에 노출된 쥐의 간에서 염증과 섬유증의 명확한 징후가 나타났다. 간 대식세포 수가 눈에 띄게 증가했다. 대식세포는 부상이나 염증 부위로 달려가는 면역 세포이다. 12주가 지나면서 염증이 심해졌고, 간의 문맥 주위에 염증성 사이토카인이 더 많이 생성되고 콜라겐이 축적되는 현상이 나타났다.

콜라겐은 구조적 단백질이며, 이것이 축적되거나 침전되면 섬유증, 본질적으로 간 흉터가 생기는 특징이 있다. 이러한 흉터는 시간이 지남에 따라 간의 정상적인 기능을 저하시킨다. 이러한 연구 결과는 낮은 농도의 대기 오염이라도 매일 노출되면 염증 및 대사 경로를 통해 지방간 질환이 시작되고 발병한다는 것을 강력히 시사한다.

간 질환이 점점 더 널리 퍼지고 있어 대기 오염과 같은 환경적 요인을 해결해야 할 필요성이 부각되기 때문에 이러한 연구 결과가 중요하다.

인간을 대상으로 한 연구에서는 대기 오염과 간 건강에 대해 무엇이 밝혀졌는가?

인간을 대상으로 한 연구에서도 비슷한 결과가 나왔다. 국제 환경 연구 및 공중 보건 저널(International Journal of Environmental Research and Public Health)에 게재된 체계적 리뷰 논문 및 메타분석에 따르면 대기 오염은 간 건강을 손상시킨다는 결론이 내려졌다. 이 연구에서는 1,400만 명 이상의 참여자를 대상으로 한 10개의 별도 관찰 연구의 통합 데이터를 사용하여 미세먼지 대기 오염 노출과 인간의 간 효소 수치 간의 관계를 조사했다.

• 증거를 강화하는 메타 분석 결과 — 이와 같은 메타 분석은 많은 연구 결과를 결합하여 전반적인 추세를 파악하고 증거를 강화하며 문제에 대한 더 광범위하고 신뢰할 수 있는 관점을 제공하기 때문에 영향력이 크다. 이 분석은 미세먼지 노출의 증가가 실제로 사람의 주요 간 효소 수치 상승과 유의미하게 연관되어 있다는 것을 확인했다.

• 대기 오염 노출에 따라 증가하는 간 효소 수치 — 연구원들은 미세먼지와 세 가지 간 효소, 즉 알라닌 아미노전이효소(ALT), 아스파르트산 아미노전이효소(AST), 감마-글루타밀전이효소(GGT) 사이에 명확한 연관성을 발견했다.

이러한 효소는 간 건강을 나타내는 중요한 지표이다. 간세포가 손상되면 이 효소가 혈류로 누출되고, 수치가 상승하면 간 손상이나 질병을 나타낸다. 구체적으로 메타분석에 따르면 미세먼지 농도가 10μg/m3 증가할 때마다 ALT 수치는 평균 4.45%, AST 수치는 3.99%, GGT 수치는 2.91% 증가하는 것으로 나타났다.

• 오염 수준이 높을수록 간 손상이 더 심각해짐 — 이러한 연구 결과는 공기 중 미세먼지 수준이 상승함에 따라 인간 집단의 간 손상 지표도 함께 상승한다는 것을 나타낸다. 연구자들은 분석을 위해 임의 효과 모형을 사용했다. 이는 설계나 모집단에 약간의 차이가 있을 수 있는 연구의 결과를 결합하는 데 적합한 통계적 접근 방식이다.

• 아시아인 집단에서 더 높은 영향 관찰됨 — 흥미롭게도 하위 그룹 분석에 따르면 미세먼지와 간 효소 상승 간의 연관성은 아시아에서 수행된 연구에서 특히 두드러졌다. 아시아인의 경우, 미세먼지 노출과 관련된 간 효소의 증가는 전체 평균보다 약간 높았다.

예를 들어, 아시아에서는 미세먼지가 10μg/m3 증가할 때마다 ALT 수치가 5.07%, AST가 4.11%, GGT가 2.74% 증가했다. 이는 아시아 인구에 특유한 지리적 위치나 기타 요인이 미세먼지가 간 건강에 미치는 해로운 영향을 증폭시킨다는 것을 시사한다. 그러나 전반적인 결론은 모든 지역에서 일관되게 나타났다. 즉, 미세먼지 대기 오염 물질을 더 많이 흡입하면 인간의 간 스트레스와 손상 징후가 나타난다.

• 산화 스트레스와 염증은 간 손상을 유발함 — 이러한 연관성의 이면에 있는 메커니즘은 동물 연구에서 확인된 것과 유사할 가능성이 높다. 연구자들은 산화 스트레스와 염증을 주요 원인으로 지적한다. 미세먼지를 흡입하면 이 작은 입자가 신체에서 일련의 해로운 과정을 촉발한다. 산화 스트레스는 세포 내에서 유해한 자유 라디칼과 보호적인 항산화제 사이의 불균형을 의미한다.

염증은 부상이나 자극에 대한 신체의 자연스러운 반응이지만 만성화되면 건강한 조직을 손상시킨다. 간의 경우, 미세먼지에 의한 산화 스트레스와 염증은 간세포 손상을 유발하고, 연구에서 측정된 간 효소의 방출을 유발한다.

이러한 연구 결과는 대기 오염이 간 손상에 침묵의 요인으로 작용한다는 증거가 점차 늘어나고 있다는 점을 강조하며, 더 큰 인식과 보호 조치의 필요성을 강조한다.

제2형 당뇨병의 주요 원인인 대기 오염

란셋 당뇨 및 내분비학 저널(The Lancet Diabetes & Endocrinology)에 게재된 2024년 리뷰 논문에서도 대기 오염과 대사 건강 사이에 강력한 연관성이 있는 것으로 나타났다. 이 연구는 대기 오염, 특히 미세먼지와 심장 대사질환 위험 사이의 연관성을 집중적으로 다루었으며, 제2형 당뇨병을 중심으로 연구하여 대기 오염이 전 세계적으로 제2형 당뇨병의 주요 환경적 위험 요인임을 밝혔다.

• 낮은 오염 수준에서도 당뇨병 위험 증가 — 이 리뷰 논문 낮은 수준의 노출에서도 당뇨병 발병 위험이 증가한다는 것을 보여주는 연구를 강조한다. 따라서 이 문제는 산업이 고도로 발달한 도시에 사는 사람들에게만 나타나는 것이 아니다. 심지어 많은 지역에서 일반적으로 여겨지는 오염 수준도 이 위험에 기여한다.

• 특정 집단은 더 큰 위험에 직면한다 — 대기 오염과 당뇨병 간의 연관성은 남성, 사회경제적 지위가 낮은 집단 및 이미 다른 건강 문제가 있는 사람들에게서 더 강한 경향이 있다. 이는 특정 인구 집단이 대기 오염으로 인한 당뇨병 유발 효과에 비례적으로 취약하다는 것을 의미한다.

• 대기 오염이 대사 기능 장애를 유발하는 방식 — 란셋(Lancet) 리뷰 논문에서는 산화 스트레스(손상을 주는 자유 라디칼의 불균형)와 전신 염증을 시작으로 미세먼지 대기 오염으로 인해 발생하는 일련의 생물학적 반응을 자세히 설명한다.

• 주요 대사 시스템의 장애 — 그 외에도 미세먼지 노출은 자율신경계를 방해하는데, 이는 심박수 및 소화와 같은 비자발적 기능을 제어하는 시스템이다. 또한 간, 지방 조직, 심지어 뇌를 포함하여 신진대사를 조절하는 주요 장기에도 영향을 미친다.

이런 복잡한 경로를 통해 대기 오염은 본질적으로 신진대사 체계를 흐트러뜨리고, 이로 인해 인슐린 저항성, 비만, 궁극적으로 제2형 당뇨병이 발생할 수 있다.

대기 오염은 신진대사 건강에 영향을 미치는 더 큰 독성 부담의 일부일 뿐이다.

대기 오염이 건강에 미치는 영향을 줄이는 5가지 간단한 단계

실외 공기의 질을 바꿀 수는 없지만, 집안에서 마시는 공기를 개선하고 건강에 미치는 대기 오염의 영향을 줄일 수 있다. 지금 당장 자신과 가족을 보호하기 위해 취할 수 있는 실제적인 조치가 있다. 자신을 위해 더 건강한 환경을 조성하기 위해 무엇을 통제할 수 있는지에 집중해 보자. 오늘부터 고려해야 할 핵심 조치 5가지를 소개한다.

1. 실내 공기를 정화하라 — 집 안의 공기 질은 매우 중요하다. 필자는 고품질 공기 청정기, 특히 광촉매 산화(PCO) 기술을 활용한 공기 청정기에 투자하는 것을 추천한다. 오염 물질을 단순히 가두는 일반 필터와 달리 PCO 공기청정기는 자외선을 사용하여 유해 물질을 무해한 물질로 변환한다.

더욱 일반적인 정화를 위해 난방로와 에어컨 장치에 HEPA 필터가 장착되어 있는지 확인하라. 이 필터는 표준 필터보다 미세 입자를 포집하는 데 훨씬 더 효과적이다.

2. 청소 제품과 가정용품을 다시 생각해 보라 — 흔한 가정용품 중 다수가 공기 질을 저하시킨다. 합성 화학 세제를 베이킹소다, 식초, 과산화수소와 같은 무독성 대체품으로 바꾼다. 에어로졸, 상업용 공기 청정제, 향초는 사용하지 말아야 한다. 이러한 제품은 공기 중으로 수많은 화학 물질을 방출한다.

3. 규칙적이고 현명하게 환기하라 — 창문을 여는 것은 실내 공기를 상쾌하게 하는 가장 간단하고 효과적인 방법 중 하나이다. 추운 날씨에도 매일 최소 15분 동안 교차 환기를 하여 공기 교환을 개선하라.

특히 교통량이 많은 날에는 차 안에 있을 때 오염된 실외 공기가 유입되는 것을 최소화하기 위해 실내 공기를 순환시키는 것이 중요하다. 새 차를 샀다면 처음에 자주 환기를 해서 새 차 소재에서 나오는 독소를 내보내야 한다.

4. 샤워와 목욕을 위해 물을 여과하라 — 이상적으로는 마시거나 목욕하는 데 사용하는 물을 여과하라. 여과되지 않은 물은 현기증, 피로, 천식, 기도 염증 및 호흡기 알레르기를 유발하는 위험한 염소 증기와 클로로포름 가스에 노출될 수 있다.

집안의 모든 변기에서 염소가 증발하고, 옷이나 설거지를 할 때마다, 샤워나 목욕을 할 때마다 염소가 증발한다. 시 상수도에서 물을 공급받고 집 전체에 필터가 없다면, 집 반대편 창문을 열어 교차 환기를 해야 한다. 이러한 가스를 제거하려면 하루에 5~10분 동안 창문을 열어둔다.

5. 야외 오염 노출을 최소화하라 — 특히 대기 오염이 심각한 지역에 살고 있다면 야외에서 시간을 보내는 시간과 장소를 현명하게 선택해야 한다. 오염 수치가 가장 높은 출퇴근 시간대에는 야외 운동을 제한하라.

교통 오염이 집중되는 주요 고속도로나 번잡한 도로 근처에서는 운동을 피한다. 거주 지역의 대기 질 지수(AQI)에 주의하라. 대기 질 지수가 높은 날에는 실내 활동을 선택하라. 이러한 예방 조치는 유해한 공기 중 입자에 직접 노출되는 것을 크게 줄이는 데 도움이 된다.