극한온도가 신장 질환에 미치는 영향 관계도.(사진=부산대 제공)

답답한 공기와 갑작스런 더위·추위가 신장을 망가뜨릴 수 있다는 경고가 나왔다. 부산대학교 국제 공동연구팀이 미세먼지와 산불 연기, 폭염·한파 같은 ‘대기 환경 스트레스 요인’이 급성 신손상과 만성 신장 질환 위험을 높인다는 국내외 연구를 종합 분석해 국제 학술지에 발표하며, 기후위기 시대 신장 건강이 새로운 공중보건 과제로 떠오르고 있다.

부산대는 의생명융합공학부 및 기후변화 대응 환경보건센터 이환희 교수 연구팀이 미국 워싱턴대, 예일대와 서울대 등 국내외 연구진과 함께 기후변화, 대기오염과 같은 대기 환경 스트레스 요인이 신장 질환에 미치는 영향을 체계적으로 종합·분석한 리뷰 논문을 세계 최고 권위의 신장학 학술지인 『네이처 리뷰스 네프롤로지(Nature Reviews Nephrology)』 4월 9일자에 발표했다고 20일 밝혔다.

전 세계적으로 만성 신장 질환(CKD, Chronic Kidney Disease)은 약 6억 7400만 명이 앓고 있으며, 2050년까지 사망원인 5위에 이를 것으로 전망되는 주요 공중보건 과제다. 한편 대기오염은 2023년 한 해 동안 전 세계 약 790만 명의 사망에 연관되는 등 그 건강 위해성이 잘 알려져 있으나, 신장 건강에 미치는 영향은 상대적으로 주목받지 못해 왔다.

이번 리뷰 논문은 대기오염 물질(미세먼지, 가스상 오염물질), 산불 연기, 극한기온(폭염·한파)이 급성 신손상(AKI, Acute Kidney Injury) 및 만성 신장 질환의 발생·진행·사망 위험에 미치는 역학적 근거를 체계적으로 정리하고, 그 생물학적 기전을 종합적으로 분석했다.

특히 노인·어린이·임산부와 당뇨·고혈압 등 기저질환자, 투석 환자 등이 대기 환경스트레스에 더욱 취약하며, 흡연·음주 등 건강 행태가 위험을 가중시킬 수 있음을 밝혔다.

분석 결과, 미세먼지(PM2.5) 농도가 10 μg/㎥ 증가할 때 만성 신장 질환 발생 위험은 최대 1.21배, 급성 신손상 입원 위험은 1.17배 증가하는 것으로 보고됐다. 이산화질소(NO₂)·오존(O₃) 등 가스상 오염물질 역시 신장 질환 위험 증가와 관련이 있는 것으로 나타났다.

생물학적 기전에서는 흡입된 대기오염 물질이 혈류를 통해 신장에 도달해 산화 스트레스와 염증반응을 유발하고, 그 결과 사구체 여과율 감소와 세뇨관 손상, 섬유화 등으로 이어질 수 있음을 정리했다. 특히 PM2.5가 NLRP3 인플라마좀을 활성화해 IL-1β, IL-18 등 염증 매개물질 분비를 촉진하는 기전이 주목됐다.

기후변화로 대규모 산불이 전 세계적으로 증가하는 상황과 관련해, 산불 유래 PM2.5가 신장 질환에 심각한 위해를 가할 수 있다는 근거도 함께 제시됐다. 산불 연기 노출이 혈액투석 환자의 당일 사망 위험을 최대 139%까지 증가시킨다고 보고됐다.

극한기온의 영향도 확인됐다. 폭염 노출은 탈수와 삼투압 변화로 급성 신손상 위험을 최대 2.93배 높일 수 있고, 한파 역시 혈관 수축과 혈액 점도 상승으로 신장 기능에 부담을 주는 것으로 분석됐다.

연구팀은 특히 취약 계층인 65세 이상 고령자, 당뇨·고혈압 환자, 투석 환자에서 대기오염 및 극한기온과 신장 질환 간의 연관성이 더욱 두드러졌으며, 어린이와 임산부에서도 신장 기능 저하가 관찰됐다고 전했다.

이번 연구는 대기오염 저감과 기후위기 대응이 호흡기·심혈관계 질환뿐 아니라 신장 건강 측면에서도 중요한 공중보건 전략이 될 수 있음을 시사한다.

연구는 부산대 의생명융합공학부 이환희 교수가 교신저자, 정보융합공학과 안서영 연구원과 데이터사이언스대학원 윤혜원 연구원이 공동 제1저자로 수행했다. 서울대 보건대학원 김세영 연구원, 미국 워싱턴대 지야드알-알리 교수, 미국 예일대 미셸 벨 교수가 공저자로 참여해 국제 공동연구로 진행됐다. 환경부 기후변화 환경보건센터, 한국연구재단(과학기술정보통신부), 정보통신기획평가원 지원을 받았다.

이번 리뷰는 대기오염, 극한기온, 산불 연기라는 세 가지 주요 대기 환경 스트레스 요인이 신장 건강에 미치는 영향을 종합적으로 조망한 최초의 연구로, 기후변화 시대 신장 질환 예방 및 대응 정책 수립을 위한 과학적 근거를 제공했다는 점에서 학술적 의의가 크다.

이환희 부산대 교수(기후변화 대응 환경보건센터장)은 “대기오염과 극한기온이 신장 건강에 미치는 위험은 그동안 과소평가돼 왔다”며 “이번 연구가 기후변화 시대에 신장 질환 예방을 위한 정책 논의와 후속 연구의 기반이 되길 바란다”고 말했다.

연구팀은 앞으로 기후변화와 대기오염의 복합적 영향을 규명하는 통합 연구, 인공지능 기반 고해상도 노출 평가 모델 개발, 취약 인구 집단 맞춤형 예방 전략 수립 등이 필요하다고 전했다.

안서영 부산대 연구원은 “이번 연구를 통해 대기오염과 온도 스트레스가 신장 질환에 악영향을 미친다는 국제적이면서 지속적인 역학적 결과를 확인했다”며 “국내에서도 이러한 근거를 바탕으로 유효한 정책 수립이 필요하다”고 덧붙였다.