부산대학교 연구팀이 농약으로 널리 사용되는 유기인계 살충제가 토양 미세동물에게도 사람의 당뇨병과 유사한 '식이적 대사 항상성 붕괴'를 유발한다는 사실을 규명했다.

부산대 의학과 및 데이터사이언스전문대학원 문유석 교수 연구팀은 클로르피리포스 등 유기인계 살충제가 신경-장(Gut) 신호 전달 축을 차단해 토양 생물의 장 점막 붕괴와 영양·에너지 대사 조절 장애를 유발하는 메커니즘을 밝혀냈다고 14일 밝혔다.

살충제에 노출된 선충은 신경-장 축의 콜린성 신호(신경계와 장이 아세틸콜린을 통해 주고받는 신호)가 차단되면서 간헐적 단식 등 식이 제한을 통해 나타나는 장벽 보호 효과를 상실하는 것으로 확인됐다.

특히 살충제 노출은 장 점막 투과성을 높여 이른바 '장 누출' 현상을 유도했으며, 장내 상피 손상과 손상 미토콘드리아 제거 과정인 미토파지 기능 마비를 초래했다.

이에 따라 선충은 당·지질 대사 스트레스를 조절하지 못하는 당뇨 유사 상태에 빠지는 것으로 나타났다.

연구팀은 살충제에 노출된 토양 선충의 유전자 발현 패턴도 분석했다. 에너지 및 지질 대사 조절 유전자가 크게 교란됐으며, 이를 인간 상동 유전자와 비교한 결과 인간의 제2형 당뇨병, 동맥경화 등 대사증후군은 물론 장·간 대사성 질환 위험 경로와도 높은 상관관계를 보였다.

이번 연구는 살충제가 토양 생태계의 비표적 생물뿐만 아니라 먹이사슬과 환경을 통해 인간에게 당뇨병 등 만성 대사질환을 유발할 수 있는 잠재적 대사 스트레스 복원 항상성 파괴 인자(Resilience-breaker)임을 제시했다.

이 같은 연구 성과를 담은 논문은 국제 학술지 '인바이러먼트 인터내셔널(Environment International)' 9월호에 게재됐다.