임신 중 대기오염 노출, 아이 폐에 유전적 흔적 남긴다

호주 연구팀 “어미 생쥐 대기오염에 노출되면 새끼 폐에 후생유전학적 변화”

미세먼지와 황사는 매년 반복되는 불청객이지만, 그 영향은 단지 오늘의 공기질에 그치지 않는다. 산모가 임신 중 대기오염에 노출되면 후생유전학적 변화(epigenetic change)가 일어나 태아의 폐와 면역 체계에 장기적인 영향을 남기고, 이는 성인이 된 이후 천식 위험을 높일 수 있다는 동물 실험 결과가 발표됐다.

대기오염 노출, 천식 증상 더 심하게 나타나

호주 시드니공과대학교 라지아 자카리야 박사팀은 미국 샌프란시스코에서 열린 미국흉부학회(ATS 2025)에서 발표한 생쥐 실험을 통해, 임신한 생쥐에게 초미세먼지(PM2.5 수준)의 대기오염 입자를 반복적으로 흡입시킨 결과를 분석했다. 연구진은 태어난 새끼 생쥐들을 천식이 유도된 그룹과 유도되지 않은 그룹으로 나누어, 알레르기 항원에 대한 기도 수축 반응과 폐 유전자 발현을 비교했다.

그 결과, 대기오염에 노출된 어미의 새끼들은 기도 수축 반응이 더 강했고, 천식 증상이 더 심하게 나타났다. 또한 폐 조직 내 약 5,000개의 유전자에서 발현 차이가 관찰됐으며, 이는 DNA 메틸화 같은 후생유전학적 조절 변화에 따른 것으로 분석됐다. 이처럼 임신 중 대기환경은 태아의 유전자 작동 방식에 직접적인 영향을 주며, 그 결과는 성체가 된 후에도 유지될 수 있다.

환경 자극이 유전 조절 체계에 남기는 ‘기억 효과’

연구팀은 이러한 변화가 일시적인 생리 반응이 아니라, 유전자 조절 체계 자체에 장기적으로 새겨지는 ‘기억 효과’라고 설명한다. 즉, 태아기에 받은 환경 자극이 세포 수준에서 유전적 조절 방식으로 각인된다는 것이다. 자카리야 박사는 “임신부가 대기오염에 노출되면, 태어난 아이는 직접 오염에 노출되지 않아도 그 영향을 회피할 수 없다”며 “이는 임신 중 여성의 대기 질 보호가 단순한 개인 건강 차원이 아니라, 다음 세대의 건강을 좌우하는 사회적 과제임을 의미한다”고 강조했다. 연구진은 앞으로 사람을 대상으로 유사한 후생유전학적 변화가 나타나는지를 검증하고, 이를 되돌리거나 완화할 수 있는 방법에 대한 후속 연구도 이어갈 계획이다.

김지윤 기자/ hello@sciencewave.kr

참고 논문: ATS 2025, Razia Zakarya et al., An Epigenetic Association Between Heightened Airway Hyperreactivity and Maternal Exposure to Particulate Air Pollution, https://www.atsjournals.org/doi/abs/10.1164/ajrccm.2025.211.Abstracts.A5270