\( \mathrm{PM}_{2.5} \)에 의한 각막 상피세포에서의 세포독성 유발로 산화적 스트레스의 지표인 ROS 생성의 증가가 미토콘드리아의 기능 소실과 연관됨은 나타내는 조사결과는 미세먼지에 의한 ROS의 생성 증가가 미토콘드리아 부피를 감소시키고 ATP 생성을 억제하였다는 결과와 잘 일치하며, 이를 통해 많은 실험 모델에서 제시된 미토콘드리아 기능 장애가 미세먼지를 포함한 대기 오염과 관련된 다양한 질환의 발병에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 잘 지지해 주며, 이 또한 1 차 배양 각막 상피세포에 재현되었음을 알 수 있다.
<h2>각막 상피세포에서 \( \mathrm{PM}_{2.5} \) 에 의한 산화적 스트레스 유발</h2> <p>\( \mathrm{PM}_{2 . 5} \) 에 의한 각막 상피세포에서의 세포독성 유발이 산화적 스트레스와 연관성이 있는지를 조사하기 위하여 산화적 스트레스의 지표인 ROS 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위하여 대조군 및 \( 100 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \) 의 \( \mathrm{PM}_{2.5} \) 가 처리된 세포를 대상으로 DCF-DA 염색을 실시하였다. Fig. 2A 에 나타낸 결과에서 알 수 있듯이, 대조군 세포에 비하여 \( \mathrm{PM}_{2.5} \) 가 처리된 세포에서 ROS의 생성을 의미하는 녹색 형광 강도가 매우 강하게 관찰되어, \( \mathrm{PM}_{2.5} \) 는 각막 상피세포에서 산화적 스트레스를 유도하였음을 알 수 있었다. \( \mathrm{PM}_{2.5} \) 에 의한 이러한 결과는 선행 연구결과들과 매우 잘 일치되며, 담배연기 또는 집먼지에 의한 각막 상피세포의 손상 또한 산화적 스트레스와 밀접한 연관성이 가진다. 아울러 각막 상피세포에서 뿐만 아니라 인체를 구성하는 대부분의 세포에서도 ROS의 생성은 미세먼지에 의한 공통적인 현상이다. 세포 내에서 ROS의 생성은 다양한 요인에 의하여 발생할 수 있지만, 미토콘드리아의 기능 손상에 의한 전자전달계의 교란이 주 인원이 될 수 있다. 따라서 DCF-DA 염색에 의하여 나타난 ROS의 축적이 미토콘드리아 기능 저하와 연관성이 있는지를 조사하기 위하여 동일한 조건에서 배양된 각막 상피세포를 대상으로 MitoTracker \( { }^{\circledR} \) Red 염색을 실시하였다. Fig. \( 2 \mathrm{~B} \) 에 제시한 결과에서 알 수 있듯이, 정상적인 기능을 수행하는 미토콘드리아를 나타내는 적색 형광이 대조군 세포에서 관찰되었지만, \( \mathrm{PM}_{2.5} \) 가 처리된 세포에서는 매우 감소하였다. 또한 건강한 미토콘드리아 기질 에서 JC-1이 polymer로 응집되어 나타나는 붉은 형광의 강도가 대조군에서는 강하게 발현된 반면, MMP의 소실을 의미하는 monomer 형태인 녹색 형광은 \( \mathrm{PM}_{2.5} \) 가 처리된 세포에서 강하게 발현되었다(Fig. 2C). MitoTracker \( { }^{\circledR} \) 의 적색 형광의 감소와 함께 MMP의 소실은 미토콘드리아의 기능이 정상적으로 이루어지지 않음을 나타내는 지표이므로, 이 결과는 \( \mathrm{PM}_{2.5} \) 가 처리된 세포에서 미토콘드리아의 기능이 소실되었음을 보여주는 것이다. 따라서 각막 상피세포에서 \( \mathrm{PM}_{2.5} \) 처리에 의한 ROS 생성의 증가는 미토콘드리아의 기능 소실과 연관되었을 알 수 있다. 이는 인간 각막 상피세포에서 미세먼지에 의한 ROS의 생성 증가가 미토콘드리아 부피를 감소시키고 ATP 생성을 억제하였다는 결과와 잘 일치된다. 아울러 본 연구의 결과는 많은 실험 모델에서 제시된 미토콘드리아 기능 장애가 미세먼지를 포함한 대기 오염과 관련된 다양한 질환의 발병에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 잘 지지해 주며, 이 또한 1 차 배양 각막 상피세포에 재현되었음을 알 수 있다.</p>