미세먼지와 혈관 손상: 비타민 C 보충제의 항염 및 항산화 효과

Vascular benefits of vitamin C supplementation against fine particulate air pollution in healthy adults: A double-blind randomised crossover trial (2022)

https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.113735

 

해당 논문은 중국 석가장 지역에서 대기 오염이 높은 환경에서 생활하는 건강한 성인을 대상으로 비타민 C 보충의 혈관 보호 효과를 평가하기 위해 수행된 연구이다. 이중맹검 교차 설계를 사용하여 연구는 58명의 참가자에게 하루 2000mg의 비타민 C를 투여하거나 위약을 투여한 후, 혈압, 염증 지표, 산화 스트레스 상태 등 혈관 건강과 관련된 다양한 지표를 측정했다. 그 결과, 비타민 C 보충은 혈압 감소, 염증 완화, 산화 스트레스 감소에 유의미한 효과를 보였으며, 이는 비타민 C가 대기 오염으로 인한 혈관 손상을 완화하는 데 기여할 수 있음을 시사한다.

 

연구 방법

1. 연구 설계 및 참여자 특징

• 대상자: 건강한 성인 58명 (남성 34명, 여성 24명, 평균 연령 20.1세)
• 제외 기준: 흡연, 알코올 섭취, 만성 질환 (천식, 비염 등) 또는 최근 감염 병력이 있는 사람
• 시험 과정
  • 참가자들은 비타민 C 보충군(2000mg/일)과 위약군으로 무작위 배정됨
  • 1주간 보충 후 2주간의 세척 기간(washout)을 거친 후 교차하여 진행
  • 혈압, 혈액 내 염증 및 산화 스트레스 지표를 주기적으로 측정

2. 측정된 주요 지표

• 혈압: 수축기 혈압(SBP), 이완기 혈압(DBP), 맥압(PP)
• 염증 지표: 인터루킨-6 (IL-6), 종양 괴사 인자 알파 (TNF-α), C-반응성 단백질 (CRP)
• 산화 스트레스 지표: 글루타티온 퍼옥시데이스 (GSH-Px), 카탈라아제(CAT), 초과산화물 불균등화효소(SOD), 말론디알데하이드(MDA)

 

연구 결과

1. 혈압 감소 효과

• 수축기 혈압(SBP): 평균 3.37% 감소 (95% CI: -5.22%, -1.52%)
• 맥압(PP): 평균 6.03% 감소 (95% CI: -9.53%, -2.52%)
  • 이는 비타민 C가 활성 산소(ROS)를 제거하고 산화질소(NO) 생성을 촉진하여 혈관 이완과 혈압 감소를 유도했기 때문으로 분석됨

2. 염증 완화 효과

• IL-6 (인터루킨-6): 19.47% 감소
• TNF-α (종양 괴사 인자 알파): 17.30% 감소
• CRP (C-반응성 단백질): 34.01% 감소
  • 미세먼지 노출로 인해 활성화되는 염증성 사이토카인의 생성을 억제함으로써 염증 반응을 완화

3. 산화 스트레스 감소 효과

• GSH-Px (글루타치온 과산화효소): 7.15% 증가 (95% CI: 3.19%, 11.11%)
  • 산화 스트레스 상태를 완화하며, 항산화 효소의 활성도를 높임
• MDA (말론디알데하이드)와 같은 산화 손상 지표의 감소 경향이 관찰됨

4. 성별에 따른 차별적 효과

• 남성 참가자
  • TNF-α가 27.85% 감소하며, 염증 완화 효과가 더 뚜렷함
• 여성 참가자
  • GSH-Px가 14.47% 증가, APOB(아포지질단백질 B) 6.28% 증가
  • 산화 스트레스 감소 및 혈중 지질 개선 효과가 상대적으로 두드러짐

 

논의

1. 대기 오염과 혈관 손상

미세먼지(PM2.5, PM10) 노출은 염증 반응 및 산화 스트레스를 유발하며, 이는 혈관 손상과 고혈압 등 심혈관 질환의 주요 원인으로 작용한다.

• PM2.5와 같은 미세먼지 입자는 체내에 침투하여 염증성 사이토카인(IL-6, TNF-α 등)을 활성화하고 산화 스트레스를 유발
• 이러한 경로를 통해 심혈관계 질환의 발병 위험이 증가함

2. 비타민 C의 역할

비타민 C는 강력한 항산화제 역할을 하며, 활성 산소를 제거하고 항염증 작용을 발휘한다.

• 혈관 보호 메커니즘
  • 산화질소(NO) 생성을 촉진하여 혈관 확장 유도
  • 활성 산소(ROS)를 중화하여 산화 스트레스를 감소
  • 염증성 사이토카인의 생성을 억제하여 염증 완화

 

 

그래프 요약

• 염증 완화: IL-6, TNF-α, CRP 감소
• 혈압 개선: SBP 및 PP 감소
• 산화 스트레스 경감: GSH-Px 증가

 

연구 결론

비타민 C는 미세먼지와 같은 환경적 스트레스로부터 혈관 건강을 보호하는 데 효과적인 보충제로 작용한다. 특히, 염증 완화와 산화 스트레스 감소에 중요한 역할을 하며, 대기 오염이 심각한 환경에서 생활하는 현대인들에게 매우 유용한 건강 관리 전략이 될 수 있다. 추가 연구를 통해 장기적 효과 및 다양한 인구 집단에 대한 적용 가능성을 검토할 필요가 있다.

 

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