전자담배에 흔히 첨가되는 향료 '바닐린'이 초기 배아세포의 정상적인 성장과 분화를 방해한다는 연구 결과가 나왔다. 미국 캘리포니아대 리버사이드(UCR) 프루 탤벗(Prue Talbot) 교수 연구팀은 사람의 배아줄기세포를 이용해 바닐린 노출이 세포에 미치는 영향을 분석해 이 같은 사실을 확인했다. 이번 연구 결과를 통해 전자담배를 통해 이 향료에 노출될 경우 난임이나 유산 위험이 높아질 수 있다는 우려가 나온다.

연구팀은 실험실에서 사람의 배아줄기세포를 배양해 임신 2~3주차 배아와 비슷한 상태로 만든 뒤, 전자담배 액상에 자주 쓰이는 바닐린을 노출시켰다. 바닐린은 배아세포 표면에 있는 TRPV4라는 수용체와 결합할 가능성이 높은 것으로 알려져 있다. 연구팀은 세포를 ▲바닐린만 노출한 그룹 ▲TRPV4 작용을 막는 억제제와 함께 노출한 그룹 ▲TRPV4 기능을 차단하는 항체와 함께 노출한 그룹으로 나눠 비교했다. 모든 실험은 서로 다른 세포 배양본으로 3회씩 반복해 결과를 검증했다.

분석 결과, 바닐린 농도가 높을수록(136~450μM) 세포 손상이 뚜렷하게 나타났다. 세포 안으로 칼슘이 과도하게 밀려들면서 세포 군집(콜로니)의 성장이 둔화되고, 세포가 떨어져 나가거나 죽는 비율이 늘었으며 세포 에너지를 만드는 미토콘드리아 기능도 떨어졌다. 놀라운 점은 이보다 수백 배 낮은 농도(450nM)에서도 문제가 발생했다는 것이다. 이 농도에서는 세포가 죽지는 않았지만, 다양한 세포로 자랄 수 있는 능력(만능성)을 잃고 신경이나 근육이 아닌 장기 조직(내배엽)으로 미리 분화하기 시작했다. 이러한 변화는 TRPV4 억제제나 항체를 함께 처리했을 때 관찰되지 않아, 바닐린의 세포 교란이 TRPV4 경로에서 비롯된다는 점이 확인됐다.

연구팀은 이번에 관찰된 영향이 실제 전자담배 사용 시에도 나타날 수 있는 수준이라고 설명했다. 시중 전자담배 액상의 바닐린 함량은 9~33mg/mL 수준이다. 연구팀 계산에 따르면 이를 시간당 1~4회만 흡입해도 임신부 혈중 바닐린 농도가 세포 실험에서 이상을 일으킨 450nM에 도달할 수 있다. 이 시기는 배아가 신경·근육·장기로 분화하는 원시선이 형성되는 임신 2~3주차에 해당한다. 많은 여성이 임신 사실을 인지하기 전에 이미 바닐린에 노출될 수 있다는 점이 우려된다. 연구팀은 이런 초기 변화가 착상 실패나 유산으로 이어지더라도 출생아만 살펴보는 기존 통계에는 포착되지 않을 수 있다고 덧붙였다.

이번 연구를 이끈 프루 탤벗 UC 리버사이드 교수는 "임신을 계획 중이거나 임신 초기인 여성, 특히 난임이나 유산을 경험한 경우라면 의료진과 상담해 전자담배 사용을 삼가야 한다"고 강조했다. 다만 이번 연구는 세포 배양 수준에서 이뤄진 것으로, 실제 임신부와 배아에서 동일한 영향이 나타나는지 확인하려면 추가 연구가 필요하다고 연구팀은 전했다.

한편, 이번 연구 결과(Nanomolar vanillin, an e-cigarette flavorant, appears to disrupt pluripotency and promote endodermal differentiation in human embryonic stem cells via TRPV4 activation: 나노몰 농도의 바닐린, 전자담배 향료로서 TRPV4 활성화를 통해 인간 배아줄기세포의 만능성을 저해하고 내배엽 분화를 촉진)는 2026년 8월 13일 국제 학술지 '인간 생식(Human Reproduction)' 온라인판에 게재됐다.