김도근 한국뇌연구원(KBRI) 치매연구그룹 책임연구원과 유니스트, 국가독성과학연구소(KIT) 공동 연구진이 초미세먼지(PM2.5)가 뇌혈관 기능을 저하시켜 뇌 건강에 악영향을 미치는 신경독성 메커니즘을 규명했다고 6일 밝혔다.
초미세먼지는 그동안 폐와 심혈관 질환의 위험 요인으로 알려져 왔으나, 뇌에 미치는 구체적인 영향과 작용 경로는 베일에 싸여 있었다. 연구진은 뇌 환경 유지에 필수적인 뇌혈관 내피세포에 주목해 그 영향을 분석했다.
연구 결과, 초미세먼지는 뇌혈관 내피세포의 아릴 탄화수소 수용체(AHR)를 활성화해 세포 내 에너지 공장인 미토콘드리아 기능을 저하시켰다. 이로 인해 세포의 에너지 생산 능력이 감소하면서 혈관 조절 기능이 약화되고, 결과적으로 뇌로 공급되는 혈류량이 줄어드는 것을 확인했다.
또 뇌혈관과 성상교세포 등 주변 세포 간 상호작용에도 이상이 관찰됐다. 이러한 변화는 뇌 속 노폐물 제거와 물질 교환을 담당하는 시스템에 차질을 빚어 뇌의 항상성을 무너뜨릴 수 있음을 시사한다.
특히 기억과 학습의 핵심 영역인 해마(hippocampus)에서 초미세먼지의 영향이 두드러졌다. 해마는 알츠하이머병 등 퇴행성 뇌 질환과 밀접한 부위인 만큼 대기오염과 같은 환경 요인이 장기적으로 뇌 기능 변화와 연결될 수 있다는 과학적 근거를 제시한 것이다.
김도근 책임연구원은 “이번 연구는 초미세먼지가 뇌 환경 유지 기능에도 영향을 줄 수 있음을 보여준 성과”라며 “앞으로도 국민 뇌 건강 보호에 기여하겠다”고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘유해물질 저널(Journal of Hazardous Materials)’에 지난 2월 15일(현지 시각) 게재됐다.
참고 자료
Journal of Hazardous Materials(2026), DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.141275