By CELIA FORD, WIRED US

2024년 현재, 담배가 건강에 해롭다는 사실은 누구나 알고 있다. 그러나 과학계는 여전히 흡연이 인체 안팎에서 변화를 일으키는 과정의 새로운 우려 사항을 발견한다. 2024년 2월, 파리 파스퇴르연구소 연구팀이 흡연이 금연 후에도 오래 이어지는 면역체계의 변화를 일으킨다는 사실을 밝힌 연구 논문을 국제 학술지 네이처에 게재했다.

면역 체계의 건강은 인체가 여러 요인에 반응하는 수준에 따라 정의한다. 인체는 너무 크거나 작지도 않으면서 적합한 면역 반응을 이상적인 반응처럼 선호한다. 충분한 염증과 항체는 상처 치유와 감염원 퇴치에 적당하지만, 너무 적을 때는 인체를 공격한다.

면역 체계 모두 똑같은 조건으로 생성되는 것은 아니다. 같은 미생물군에 보이는 반응은 개인차가 심하며, 개인별 미생물군에 보이는 반응 차이의 이해도는 여전히 상대적으로 제한적인 수준이다. 파스퇴르연구소 면역학 연구를 이끈 논문 저자인 대러그 더피(Darragh Duffy) 박사는 “면역 반응의 개인차 원인은 끊임없는 의문 사항이다. 그 원인과 효과를 밝혀내는 일은 매우 어려운 작업이다”라고 말했다.

더피 박사의 파스퇴르연구소 연구팀은 나이, 유전학, 환경 요인이 면역 반응 개인 차이에 미치는 영향을 집중적으로 연구했다. 유전학과 환경 간 관계를 두고 현재 진행 중인 포괄적인 연구 작업의 한 부분으로 파스퇴르연구소 내 밀리우 인테리우 콘소시엄Milieu Intérieur Consortium) 소속인 더피 박사 연구팀은 혈액 기증 후 인구 집단 특성, 생활 방식과 관련된 44페이지 분량의 설문 조사에 응한 프랑스 남녀 각각 500명을 연구했다.

혈액 기증자 개개인의 혈액 샘플을 다른 미생물 반응제와 시뮬레이션하면서 면역 반응이 펼쳐지는 모습을 지켜보았다. 이후 연구팀은 각각의 시뮬레이션으로 생성된 면역 신호 단백질인 시토킨(cytokines) 수치를 측정했다. 시토킨 수치 측정치는 면역 반응의 지속 기간과 강도 추산치와 비슷하다. 연구팀은 136가지 환경 요인을 조사한 뒤 11가지 요인이 시토킨 분비 수준과 어느 정도 관련이 있다는 점을 확인했다. 11가지 환경 요인이 인체 면역 반응 변화를 일으켰다는 의미이다.
 
면역 반응에 영향을 미치는 주된 두 가지 요소는 체질량지수(BM)와 매우 흔하면서도 보통 증상을 일으키지 않는 바이러스인 거대세포 바이러스(cytomegalovirus)로 확인됐다. 흡연도 면역 반응의 주된 변화 요인으로 나타났다. 흡연자의 혈액은 보통 박테리아 염증 반응 수준이 높은 것으로 확인됐다.

금연자의 염증 반응도 서서히 증가한다. 하지만 흡연이 촉발한 다른 면역 반응 변화는 몇 년간 금연한 상태이더라도 계속된다. 실험에 이용한 일부 염증 반응 자극 요인 몇 가지는 특정 세포와 항체가 침입자 공격 후 기억하는 변형 면역 반응 대상으로 선정되었다. 변형 면역 반응의 일부분은 오래 이어지는 변화를 보였다. 예를 들어, 면역 반응을 자극할 때 금연한 피실험자의 혈액의 인터루킨(interleukins)이라는 신호 전달 단백질 분비량이 비흡연자의 혈액보다 더 많은 것으로 확인됐다. 인터루킨 분비량이 많다는 점은 백혈구 세포가 활발한 활동을 한다는 경고 신호이다.

예일대학교 시스템 면역학 교수 존 창(John Tsang)이 와이어드팀에 설명한 바와 같이 담배 흡연 자체는 이미 건강을 해치는 요인으로 알려졌으나 담배가 면역 체계에 미치는 영향을 특별히 조사한 연구는 비교적 새로이 시작된 연구이다. 그러나 변화 수준을 보면, 흡연이 면역 반응에 미치는 영향은 나이나 성별, 유전적 특성과 어느 정도 비례하는 듯하다.

더피 박사 연구팀은 마지막 흡연일 기준 몇 년이 지나도 오래 이어지는 면역 반응 변화 원인과 그 영향이 이어지는 방식을 알아내고자 혈액 기증자의 DNA를 연구했다. 산불 연기부터 부모의 트라우마까지 모든 것이 유전자 활성화 혹은 비활성화 상태를 변경하는 DNA 분자의 물리적 변경 사항인 후성적 변화와 관련이 있는 것으로 알려졌다. 흡연이 면역 반응에 미치는 장기적 영향도 후성적 변화와 관련성이 있는 것으로 밝혀졌다.

더피 박사는 흡연이 면역 반응에 미치는 영향 해석에 문제가 있을 수도 있다는 점을 인정했다. 보통 흡연자에게서 발견할 수 있는 반응 면역 체계를 긍정적인 요소로 생각하기 쉽기 때문이다. 신체를 다치거나 병에 걸렸을 때는 염증이 단기적으로는 치유에 도움을 줄 수 있다. 하지만 위협 요인이 사라진 후에도 과도한 반응이 오래 이어진다면, 만성 염증이나 자가 면역 질환으로 이어질 수 있다.

맨체스터대학교 면역학자 시나 크루이크섕크(Sheena Cruickshank)는 금연 시 염증 반응이 흡연 전과 같은 수준으로 돌아갈 수 있으나 흡연 관련 후성적 변화는 바뀌기 더 어렵다고 본다. 흡연으로 영향을 받은 면역 세포는 오래 생존하면서 혈류에 몇 년간 존재한다. 과거 흡연자였던 이들은 금연 후 면역 세포가 죽을 때까지 흡연 영향을 인체에 그대로 보유하게 된다.

물론, 흡연 행동은 별도로 발생하는 행동이 아니다. 혈액 기증자 1,000명은 담배 이외에 복잡할 정도로 다양한 형태의 삶을 살았다. 워싱턴주 시애틀 베나로야 연구소(Benaroya Research Institute) 면역학자 애덤 레이시 헐버트(Adam Lacy-Hulbert)는 “신중하게 분리하기 어려울 정도로 수많은 여러 요인에 노출된다”라고 말했다. 더피 박사 연구팀의 연구는 나이, 성별이 미치는 영향을 정확히 예측했으나 모든 요소를 확실히 반영한 것은 아니었다. 크루이크섕크 박사는 흡연 등 개인의 환경 요인이 미치는 영향이 매우 크지 않더라도 그 영향이 각각의 다른 요인이 미치는 영향에 더해져 면역 체계의 중대한 변화를 일으킬 수 있다고 설명했다.

연구 결과는 백신 배포에도 중요한 영향을 미칠 수 있다. 이미 나이에 따른 맞춤 백신 권고 사항이 확립된 이유는 나이가 들면서 염증 반응 수준이 증가한다고 알려졌기 때문이다. (면역학자는 이를 ‘염증 노화(inflammaging)’라고 칭한다.) 레이시 헐버트 박사는 과거 및 현재 흡연 습관과 같은 요인을 백신 접종 시기나 백신 제조 공식 계획을 세울 때 고려해야 하는가 궁금해한다. 그는 “일반 노화와 같이 면역력 노화도 계속 진행된다. 면역 반응 수준은 나이가 들수록 저하된다”라고 말했다. 흡연이 노화와 비슷한 수준으로 면역 반응 변화를 촉진한다면, 흡연도 면역력 노화 속도를 더한다고 생각할 수 있을 것이다.

더피 박사 연구팀은 이미 여러 가지 후속 연구 프로젝트를 시작했으며, 아동과 75세 이상 노인은 물론이고, 아시아, 아프리카 대륙의 혈액 기증자 데이터를 수집했다. 또, 네이처에 게재한 연구 논문 작성 전 프랑스에서 혈액을 기증한 성인 1,000명 중 415명을 대상으로 10년 후 생활 방식 변화가 면역 반응에 미친 영향을 주제로 한 면역 반응 후속 연구 보고도 준비 중이다. 창 교수는 연구를 이어가면서 미래에는 연구실과 관련된 몇 가지 요소를 확인할 구체적인 실험도 운영하여 환경과 행동이 면역 체계를 형성하는 과정을 깊이 분석하기를 바란다.

반면, 크루이크섕크 박사는 면역 체계를 건강한 상태로 유지하려면, 다양한 음식과 가공식품을 최소화한 식단 유지, 신체 활동, 스트레스 완화, 충분한 수면 등 귀에 못이 박이도록 들었을 법한 기본적인 조언을 따르는 것이 가장 좋다고 말했다. 더피 박사는 “건강 측면에서 흡연은 최악의 행동으로 언급할 수 있을 것이다”라고 덧붙였다.

흡연이 인체 면역 반응에 미치는 영향이 지속되는 시기나 흡연 전 상태로 회복될 가능성 등은 정확히 알려지지 않았으나 더피 박사는 몇 가지 희소식을 전했다. 그는 “금연하기 가장 좋은 시기는 바로 지금이다. 언제든지 바로 금연하는 것이 좋다”라고 말했다.

** 위 기사는 와이어드US(WIRED.com)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
Smoking Alters Your Immune System for Years After You Quit