(A photomicrograph of a histological section of a mouse testis processed for immunohistochemistry for methylated DNA. Spermatozoa at different stages of maturation are labeled with the methylated DNA marker (arrow). The data show that nicotine increases DNA methylation in the spermatozoa. Inset shows isolated mature spermatozoa labeled with an immunohistochemical marker for the dopamine D2 receptor (white arrow). Data show that nicotine produces significant changes in DNA methylation in the promoter region of the D2 receptor gene in the spermatozo. Credit: Pradeep G. Bhide)
일반적으로 담배에서 유해한 물질은 타르를 비롯해 담배 연기에 포함된 여러 가지 유해 물질 때문이고 니코틴 때문은 아닌 것으로 여겨지고 있습니다. 따라서 금연 치료를 위한 니코틴 패치나 혹은 전자 담배가 나오게된 배경이 됐습니다. 분명 유독 화학 물질이 풍부한 담배 연기와 니코틴을 같이 흡입하는 것보다는 덜 해롭겠지만, 과연 니코틴을 장기적으로 복용해도 정말 건강에 무해한 것일까요? 다행히 현재까지는 니코틴 단독으로 암을 유발하거나 혹은 다른 심각한 질환을 일으킨다는 명확한 증거는 없습니다. 그러나 만약의 가능성을 배제하기 위해 이에 대한 연구가 진행되고 있습니다.
플로리다 대학의 연구팀은 니코틴이 뇌에 미치는 영향을 연구하기 위해 쥐(mice)를 이용한 동물 모델을 통해 연구를 진행했습니다. 부모의 흡연이 자녀의 ADHD 발생에 영향을 미친다고 알려져 있는데, 어머니의 경우 직접적으로 태아에 영향을 미치기 때문에 영향을 쉽게 증명할 수 있지만, 아버지의 경우에는 직접적으로 영향을 미치는지 간접적으로 영향을 미치는지 확실히 구분하기 어려웠습니다. 연구팀은 니코틴을 사용해서 어머니의 간접 흡연 뿐 아니라 아버지의 직접 흡연도 영향을 미칠 수 있다는 증거를 발견했습니다.
쥐에게 매일 낮은 농도의 니코틴을 섭취하게 한 결과 정자 생성 단계에서 DNA 메틸화 (DNA methylation)가 일어난다는 사실이 밝혀졌습니다. DNA의 염기 서열을 그대로라도 DNA에 메틸화가 일어나면 유전자 발현에 영향을 미칠 수 있습니다. 특히 연구팀은 dopamine D2 receptor 에 메틸화가 발생한다는 점에 주목했습니다. 이는 후손에서 인지 기능 및 뇌 기능 장애를 유발할 수 있는데, 자녀 뿐 아니라 그 다음 세대까지 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났습니다.
물론 사람에서도 같은 현상이 일어나는지는 더 연구가 필요한 부분이지만, 니코틴이 아주 무해한 물질은 아닐 수도 있다는 결과라서 주목됩니다. 니코틴 자체는 임신 중 안전한 물질이 아니라는 점은 확인되지만, 심혈관 질환 및 암과 연관성은 없는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 최근 전자 담배의 보급으로 니코틴만 단독으로 흡입하는 경우가 늘고 있어 이전까지 몰랐던 인체의 유해 반응이 밝혀질 가능성도 있습니다. 따라서 앞으로 지속적인 연구가 필요하겠습니다.
참고
McCarthy DM, Morgan TJ Jr, Lowe SE, Williamson MJ, Spencer TJ, Biederman J, et al. (2018) Nicotine exposure of male mice produces behavioral impairment in multiple generations of descendants. PLoS Biol 16(10): e2006497. doi.org/10.1371/journal.pbio.2006497
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