미국 럿거스대 보건대학원 연구팀은 석유·천연가스·석탄 등 화석연료의 연소로 생기는 초미세먼지(PM2.5) 등 대기오염 물질이 태아의 호르몬 활동을 방해해 생식기관의 발달에 나쁜 영향을 미치는 것으로 나타났다고 밝혔다. 초미세먼지(PM2.5)는 지름이 2.5㎛ 이하인 먼지를 말한다.
연구의 책임 저자인 에밀리 바렛 교수(생물통계학·역학)는 “초미세먼지 등 대기오염 물질은 태아기와 유아기에 호르몬의 정상적인 활동을 가로막아 ‘생식기와 항문 사이의 거리’를 짧게 만드는 등 변화를 일으킨다. 생식기-항문 거리의 변화는 정액의 질과 생식력이 떨어지는 생식 장애 등과 밀접한 관련이 있다”고 말했다.
종전 동물연구 결과를 보면 성인 남녀의 항문-생식기 거리 변화는 정액의 질, 생식력 및 생식 장애, 호르몬 수치와도 밀접한 관련이 있다. 동물 연구에서 이 거리는 오염 물질의 발달 독성을 판단하는 데 쓰인다. 수컷으로 태어날 태아의 생식기-항문 거리가 짧아지면 독성 노출이 태아의 테스토스테론 생성을 방해하고 있다는 신호로 간주된다.
“초미세먼지, 내분비 교란물질 운반해 호르몬 활동 방해, 생식기능 장애 암 일으켜”
연구팀은 인간에게도 생식기-항문 거리가 비슷하게 적용될 것이라는 가설을 세웠다. 이를 검증하기 위해 2010년 미국 4개 도시에서 시작된 임산부와 자녀에 대한 종단연구(영유아 발달 및 환경 연구, TIDES)의 데이터를 이용했다. 또한 미니애폴리스, 로체스터, 샌프란시스코, 시애틀 등에서 태어난 여자 아이는 출생 때, 남자 아이는 1세 시점에서 생식기-항문 거리를 측정했다.
연구팀은 또 유아기 생식 발달 지표와 관련된 대기오염 데이터를 분석했다. 그런 다음 이 데이터를 휘발유, 석유, 디젤, 목재를 태울 때 나오는 이산화질소 및 초미세먼지(PM2.5) 수치와 비교했다. 워싱턴대에서 관리하는 대기오염 모니터링 시스템을 통해 임신 기간 동안 종단연구 참가자의 주거 지역 오염 수치를 추적했다. 이 두 가지 측정치를 비교해 태아의 주요 발달 기간 동안 대기 오염에 노출되는 정도 등을 분석했다.
연구 결과 초미세먼지가 태아기 호르몬 노출의 척도에 해당하는 생식기와 항문 사이의 거리를 부정적으로 변화시킬 수 있는 것으로 나타났다. 예컨대 남자 아이로 태어날 태아에게 일반적으로 호르몬이 급증하는 임신 초기(이른바 ‘남성 프로그래밍 기간’) 동안 PM2.5에 더 많이 노출되면 출생 때 생식기-항문 길이가 짧아질 확률이 높다.
유아기에도 높은 농도의 초미세먼지에 노출될수록…생식기-항문 길이 더 짧아져
또한 ‘미니 사춘기’(호르몬 분비가 왕성한 유아기 초기에 해당)에 더 높은 농도의 PM2.5에 노출될수록 남자아이의 생식기-항문 길이가 더 짧아지는 것으로 드러났다. 초기 발달 과정에서 생식 기관이 대기오염 물질의 영향에 여러 모로 취약할 수 있음을 시사하는 대목이다.
바렛 교수는 “초미세먼지는 트로이 목마와 같다. 미세먼지는 내분비 교란물질인 카드뮴, 납 등 중금속을 운반할 수 있다”고 말했다. 이런 교란물질이 신체의 호르몬 활동을 방해하면 평생에 걸쳐 암 위험, 임신 능력 장애 등 나쁜 영향을 받을 수 있다.
이 연구 결과(Associations of Exposure to Air Pollution during the Male Programming Window and Mini-Puberty with Anogenital Distance and Penile Width at Birth and at 1 Year of Age in the Multicenter U.S. TIDES Cohort)는 ≪환경 보건 전망(Environmental Health Perspectives)≫저널에 실렸다.