모방 생체 조직칩에 향료 성분을 투입해 혈-뇌 장벽 통과 여부를 실험하고 있다.

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우리 연구진이 화장품·세제 등의 꽃 향기 첨가에 쓰이는 '시트로넬롤' 성분에 과하게 노출될 경우 뇌에 신경 독성 영향을 끼칠 수 있음을 최초로 밝혀냈다.

한국화학연구원(원장 이영국)은 배명애 박사팀이 박해철·김수현 고려대 교수팀과 시트로넬롤 고농도 노출 시 신경·행동학적 장애 및 독성 현상을 세계 최초로 규명했다고 30일 전했다.

이번 연구는 신뢰성을 높이고자 다양한 실험 모델로 비교했다. 2가지 동물과 2가지 인공생체 조직으로 검증했다. 또 신경전달 물질 체 내 변화를 확인하는 대사체 분석 기술도 활용했다.

우선 실험용 물고기(제브라피쉬)와 쥐를 이용해 향기 성분이 체 내 흡수 후 혈액-뇌 장벽을 통과해 뇌로 전달되는지 여부, 이에 따른 뇌 세포 손상 여부를 관찰했다.

그 결과 시트로넬롤이 혈액-뇌 장벽 통과 후 뇌에 도달하며 활성산소종 생성, 염증 신호 증가를 보였다. 이들은 과하면 신경·행동계 기능이 저하 요인이 된다. 면역 세포 활성화에 따른 신경염증 유발, 혈액-뇌 장벽 손상도 관찰됐다.

'키뉴레닌'이라는 신경계 대사체 변화도 보였다. 키뉴레닌은 두 가지 물질로 변할 수 있는데 키뉴레닌산의 경우 뇌를 보호하고, 신경독성 분자인 3-하이드록시 키뉴레닌(3-HK)으로 바뀌면 신경세포를 손상시킨다. 그런데 시트로넬롤은 키뉴레닌 변화 방향을 3-HK로 유도하는 것이 확인됐다.

제브라피쉬 모델 시트로넬롤 노출 증가에 따라 불안 반응이 커지고, 빛을 향해 움직이는 정상 반응은 줄어드는 이상 행동도 관찰됐다.

게다가 사람 유래 세포 기반 뇌 오가노이드와 혈-뇌 장벽 생체 조직칩을 활용해, 동물 실험 독성 기전이 사람에게도 유사하게 나타날 가능성을 확인했다.

현재 우리 식품의약품안전처는 시트로넬롤을 알레르기 유발 가능 물질로 지정하고 있다. 사용 후 씻어내는 클렌징 같은 제품에서는 0.01% 이상, 로션처럼 씻어내지 않는 제품은 0.001% 이상 함유 시 표시하도록 규제 중이다.

이영국 원장은 “후속 연구로 생체 모사 플랫폼 기반 인체 위해성 평가에 활용, 국민 건강 보호에 기여할 것”이라고 말했다.

이번 논문은 이달 '유해물질(Journal of Hazardous Materials)'에 게재됐다. 배명애 박사, 박해철·김수현 교수가 교신저자로, 김성순 화학연 연구원이 1저자로 참여했다.

김영준 기자 kyj85@etnews.com

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