많은 연구자들에 의해천식의 발병과 PM과의 상관관계가 밝혀졌다. PM과 DEP은 대도시의 공기 중에 떠다니는 미세분진의 중 하나이다. 본 연구는 DEP와 PM을 동물에게 실험하여 천식에 미치는 영향을 연구한다.
<h1>결 과</h1><h2>Masson's trichrome 염색</h2><p>폐조직의 Masson's trichrome 염색에서 원형의 기관지 상피하부에 섬유화로 염색되는 부위의 면적을 측정한 결과 기저막 둘레의 길이 \( 100 \mu \mathrm{m} \)당 평균 섬유화 면적 \( \left(\mu \mathrm{m}^{2} / 100 \mu \mathrm{m}\right) \)은 대조군\((353.3\pm45.1)\)에 비해 천식유발실험군\((2250.1\pm180.3)\) 및 천식유발 + DEP 노출실험군 \( (4433.3 \pm 202.1) \)과 천식유발 + PM 노출실험군 \( (5333.3 \pm 301.4) \)에서 유의하게 증가되었다. 또한, 천식유발실험군에 비해 천식유발 후 DEP 및 PM을 부가적으로 노출한 실험군에서 섬유화정도가 유의하게 증가하였음이 관찰되었다. IL-\(10\) KO 천식유발 마우스의 경우 IL-10 KO 대조군 \( (346.7 \pm 56.9) \)과 IL-10 KO 천식유발 \( (490.0 \pm 95.4) \)을 비교한 결과 정도차이에 유의성이 인정되지 않았으며, IL-10 KO 천식유발실험군과 IL-10 KO 천식유발 + DEP 노출실험군 및 PM 노출군에서도 통계학적 유의성이 인정되지 않았다.</p><h2>Periodic acid-Schiff (PAS) 염색</h2><p>술잔세포의 수(cell number/\(100\mu \mathrm{m} \))는 Balb/c 천식유발 마우스의 경우 대조군 \( (0.7 \pm 0.6) \)에 비해 천식유발실험군 \( (6.0 \pm 2.5) \) 및 천식유발 \( +\mathrm{DEP} \) 노출실험군 \( (14.3 \pm 2.0) \)과 천식유발 \( +\mathrm{PM} \) 노출실험군 \( (10.3 \pm 1.5) \)이 유의하게 증가되었으며, 또한, 천식 발실험군에 비해 천식유발 + DEP 및 PM 노출실험군에서도 술잔세포의 수가 유의하게 증가하였다. IL-10 KO 천식유발 마우스에 있어서는 IL-10 KO 대조군 \( (0.3 \pm 0.6) \)에 비해 IL-10 KO 천식유발실험군 \( (1.0 \pm 1.0) \) 및 IL-10 KO 천식유발 + DEP 노출실험군 \( (2.0 \pm 1.5) \)과 IL-10 KO 천식유발 + PM 노출실험군 \( (2.3 \pm 0.6) \)에 있어서 통계학적 차이점이 없었으며, IL-10 KO 천식유발실험군에 비해 IL-10 KO 천식유발 + DEP 노출실험군 및 PM 노출실험군에서도 유의하게 증가되지 않았다.</p><h1>고 찰</h1><p>천식의 발병과 PM과의 상관관계는 많은 연구자들에 의해 규명되었다. 대기오염도가 높은 날 호흡기계 질환자나 노약자의 심폐질환이 악화된다는 보고가 있으며, 대기중에 부유하는 미세분진에 의해 심혈관계 및 천식, 만성기관지염, 폐렴 등의 호흡기계 질환 발생률이 증가한다는 보고들이 있다.</p><p>PM과 마찬가지로 DEP도 대도시의 공기 중에 부유하는 미세분진의 일종이다. DEP는 디젤 연료가 불완전하게 연소되어 발생하는 공기오염물로 산업화에 따른 교통량 및 산업 시설의 증가로 인하여 발생되는 양이 해마다 증가하고 있다. DEP는 크기가 작아 세기관지와 폐포에 침전될 수 있으며, 이로 인해 새로운 호흡기계 질환을 유발하거나 기존의 염증성 호흡기계 질환을 악화시킨다고 한다.</p><p>알레르기성 천식은 반복적으로 알레르겐에 노출되어 나타나는 만성질환의 형태로서 궁극적으로 기도에 만성적인 염증상태가 지속되어 대다수의 구조적인 이상을 초래하여 기도개형이 일어난다. 이중에서도 술잔세포 증식이나 기저막하 구조변화들은 기능적인 장애를 만들어 기관지 과민반응이나 기도 협착 등의 전형적인 임상양상을 보인다. 천식에서 기도 재구성이 일어나면 상피세포의 탈락, 기저막 두께의 비후, 상피하부의 섬유화, 술잔세포 과형성 및 이형성, 기도평활근 및 점액선의 증식 등의 병리학적인 소견을 보인다.</p><p>본 연구에서는 천식을 유발시킨 실험동물에 대기오염원의 주요 성분으로 밝혀진 DEP와 지하철역내에서 채집한 PM을 실험동물에 직접 호흡을 통해 노출시켜 DEP 와 PM이 천식에 미치는 영향을 살펴보았다.</p><p>본 연구에서는 ovalbumin 감작 한 Balb/c 천식유발 마우스에서 상피하부 섬유화가 관찰되었다. 천식유발실험군과 천식유발 + DEP 및 PM 노출실험군에서 대조군에 비해 상피하부 섬유화가 \( 537 \%\), \(1155 \% \) 및 \( 1410 \% \) 각각 증가함을 관찰 할 수 있었다. 또한, 천식유발 + DEP 노출실험군에서는 천식유발실험군에 비해 상피하부 섬유화가 \( 97 \% \) 증가하였고, PM노출실험군에서는 천식유발실험군에 비해 \( 137 \% \) 증가하였다. 술잔세포의 증식정도를 관찰한 결과 천식유발실험군과 천식유발 + DEP 및 PM 노출실험군에서 대조군에 비해 술잔세포의 수가 21배, 51배 및 59배 각각 증가하였다. 또한, 천식유발 + DEP 노출실험군에서는 천식유발실험군에 비해 술잔세포의 수가 \( 142 \% \) 증가하였고 PM 노출심험군에서는 천식유발실험군에 비해 \( 180 \% \) 각기 증가하였다.</p><p>IL-10 KO 천식유발 마우스의 경우 IL-10 KO 대조군에 비해 IL-10 KO 천식유발실험군에서는 상피하부의 섬유화가 증가되지 않았지만, IL-10 KO 천식유발 + DEP 및 PM 노출실험군은 IL-10 KO 실험군에 비해 상피하부 섬유화가 \( 48 \% \) 및 \( 41 \% \) 각각 증가하였다. 하지만 증가된 양은 아주 적어 통계학적으로 유의하지 않았다. 술잔세포의 증식을 관찰한 결과 IL-10 KO 천식유발실험군과 IL-10 KO 천식유발 + DEP 노출 실험군 및 PM 노출군 모두 IL-10 KO 실험군에 비해 술잔세포의 수가 증가하지 않았다.</p><p>이는 IL-10이 천식에 있어서 아주 중요한 역할을 하며, 천식의 소인이 있는 사람이 디젤분진이나 미세분진 등을 흡입할 경우 천식을 유발하는 매개인자의 발현이 증가하고, 천식과 관련된 세기관지 염증이 심하게 나타날 수 있음을 간접적으로 증명하는 결과라고 해석된다.</p><p>본 연구의 결과 Balb/c 마우스와 IL-10 KO 마우스를 이용하여 소량의 ovalbumin의 자발적인 흡입으로 천식을 유발하고 천식유발군에 DEP와 PM을 노출시킨 결과 상피하부의 섬유화정도와 술잔세포의 증식이 증가됨을 확인할 수 있었다. 그러나 IL-10 KO 마우스의 경우 상피하부의 섬유화정도와 술잔세포의 증식이 거의 증가되지 않았음을 확인할 수 있었다. 이는 IL-10에 대한 항체요법이 천식의 증상완화에 사용 될 수 있음을 시사한다고 하겠다.</p>