디젤엔진에서 나오는 미세입자에 반복적으로 노출되면 단순한 폐 염증을 넘어, '과민성 폐렴'과 유사한 변화가 나타날 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 국가독성과학연구소(kit) 호흡기안전연구센터 양효선 선임연구원 연구팀은 실험용 쥐의 기도에 디젤 배출 미세입자를 14일간 반복 투여한 뒤 폐에서 이 같은 면역·조직 변화를 확인했다. 그동안 대기오염 입자와 과민성 폐렴의 연관성은 역학 조사로만 제기돼 왔는데, 실제 폐에서 비슷한 병리 변화가 일어나는지를 실험으로 직접 보여줬다는 점에서 주목된다.

연구팀은 생후 7주가량 된 수컷 실험용 쥐의 기도에 디젤 미세입자를 하루 한 차례씩 최대 14일간 반복 투여했다. 사용한 입자는 평균 지름이 약 77나노미터로, 머리카락 굵기의 1,000분의 1에 불과할 만큼 작아 숨을 쉴 때 폐 깊숙한 곳까지 파고들 수 있다. 입자 안에는 마그네슘·알루미늄 같은 무기물질과 발암성이 알려진 다환방향족탄화수소(pahs)도 들어 있었다. 연구팀은 노출 횟수를 달리해 가며 폐 조직과 면역 반응이 단계별로 어떻게 변하는지 살펴봤다.

변화는 뚜렷했다. 폐와 기도를 씻어낸 기관지폐포세척액에서는 면역세포인 림프구가 늘어나 있었다. 폐 조직에서는 염증과 관련된 단핵세포가 한곳으로 몰려드는 단핵세포 침윤과, 면역세포가 뭉쳐 덩어리를 이루는 비건락성 육아종이 나타났다. 비건락성 육아종은 결핵에서 보이는 것과 달리 가운데가 괴사하지 않은 형태의 세포 덩어리로, 과민성 폐렴을 진단할 때 확인하는 대표적인 특징 가운데 하나다.

특히 연구팀은 'fc 감마 수용체'의 활동이 크게 늘어난 것을 확인했다. 이는 몸이 디젤 입자를 위협적인 침입자로 받아들여, 과민성 폐렴에서와 같은 방식으로 과도한 면역 반응을 일으킨 것으로 해석할 수 있다. 디젤 미세입자가 단순한 자극 물질이 아니라, 면역체계를 잘못 작동시키는 방아쇠 역할을 할 수 있음을 보여주는 대목이다.

연구팀은 쥐에서 나타난 변화가 실제 사람의 질환과 얼마나 닮았는지도 비교했다. 14일간 반복 노출된 쥐의 폐에서 어떤 유전자가 활성화되는지를 사람의 만성 과민성 폐렴 환자 폐 조직과 맞대어 본 결과, 항원 처리, 항체 반응, 염증 유발 신호 물질 등과 관련된 여러 유전자에서 공통된 특징이 발견됐다. 동물실험에서 관찰된 변화가 단순한 염증에 그치지 않고, 사람의 질환과 일부 닮은 모습을 보인 것이다.

연구팀은 "디젤엔진 배출 미세입자의 반복 노출이 과민성 폐렴과 유사한 면역반응으로 이어질 가능성을 실험적으로 확인했다"며 "대기오염 물질이 폐 건강에 미치는 영향을 평가하는 과학적 근거로 활용되기를 기대한다"고 말했다. 다만 이번 결과는 쥐를 이용한 동물실험에서 확인된 것으로, 사람에게 같은 변화가 일어나는지를 밝히려면 추가 연구가 필요하다.

이번 연구 결과(diesel exhaust particles act as an environmental trigger of hypersensitivity pneumonitis-like immune responses in the lung: 디젤 배출 미세입자는 폐에서 과민성 폐렴과 유사한 면역반응을 유발하는 환경적 유발 인자로 작용한다)는 2026년 9월 국제 학술지 '인바이런멘털 리서치(environmental research)'에 게재됐다.