프롬프트 설명
"임상 리뷰 논문 "생체 내 이온 항상성 불균형에 대한 임상 조기 경고 네트워크"를 위한 고해상도 개략도 생성. 이미지는 전문적인 의료 시각화 스타일을 채택해야 하며, 반투명한 인체 해부학적 윤곽선을 중심으로 이온 불균형에서 장기 손상, 궁극적으로 특정 임상 응급 상황으로 이어지는 캐스케이드 경로를 위에서 아래로 명확하게 제시해야 함. 이미지 상단 주위에 8개의 색상으로 구분된 빛나는 이온 노드를 배치: Na⁺ (진한 파란색), K⁺ (자홍색), Ca²⁺ (주황색), Cl⁻ (녹색), H⁺/pH (보라색), HCO₃⁻ (연한 보라색), Mg²⁺ (청록색), NH₄⁺ (갈색). 각 노드에서 해당 색상의 광선을 방출하여 인체 윤곽선 내의 특정 표적 장기로 아래쪽으로 투사 (예: K⁺ 광선은 심장에 집중, H⁺/HCO₃⁻ 결합 광선은 전신으로 확산). 인체 윤곽선은 뇌, 심장, 폐, 간, 신장, 근육과 같은 주요 시스템을 표시해야 하며, 이온 광선에 의해 활성화되어야 함. 광선은 임계 불균형 임계값에서 빨간색으로 변하고 하단의 5개의 빨간색 경고 상자를 가리키는 빨간색 화살표를 확장해야 함: 악성 부정맥, 급성 뇌 손상, 신경근 위기, 급성 신장 손상, 다발성 장기 기능 장애 증후군 (MODS). 이미지 맨 아래에는 흉통 ECG, 머리를 감싸는 두통, 손발 경련과 같은 전형적인 고통스러운 자세를 묘사하는 6개의 최소한의 선 그림 "증상 그림"을 배치. 전반적인 구성은 "시간 창: 분에서 시간"의 긴급성을 강조하고 색상과 흐름 방향을 통해 "화학적 활력 징후로서의 이온의 실시간 연속 모니터링이 임상 조기 경고의 핵심"이라는 핵심 주장을 시각적으로 전달해야 함. 스타일은 엄격하고 명확하며 학문적으로 영향력이 있어야 함."
![1.1 뇌의 에너지 대사
뇌는 체중의 약 2%만을 차지하지만, 신체 전체 일일 에너지 소비량의 20%를 소비한다 [17]. 뇌는 주로 포도당과 지방산을 에너지원으로 사용한다. 휴식 상태에서 뇌가 선호하는 대사 경로는 미토콘드리아 산화적 인산화이다. 그러나 시냅스 가소성, 학습 및 기억과 같은 고도의 활동에는 해당과정 또는 젖산 대사로부터의 추가적인 기여가 필요하다 [13, 18, 19]. 이는 뇌 에너지 대사에서 미토콘드리아의 중요한 역할을 강조한다. 젖산은 뇌에서 "양날의 검"으로 작용한다. 중추 신경계(CNS)에서 에너지 대사를 유지하는 데 필요한 기질이지만, 뇌에 과도하게 축적되면 염증 반응을 일으켜 알츠하이머병(AD) 및 파킨슨병(PD)과 같은 신경 질환을 유발할 수 있다 [20].
1.2 뇌 에너지 대사에서 미토콘드리아의 역할
여기서는 주로 산화적 인산화(OXPHOS)와 해당과정에서 미토콘드리아의 역할을 논의한다. OXPHOS는 산소 공급이 충분하거나 휴식 상태일 때 주로 CNS에 에너지를 제공한다. 이 생리적 과정은 진핵 세포의 내 미토콘드리아 막 또는 원핵 세포의 세포질에서 발생한다. 이는 호흡 사슬을 통해 신체 내 물질의 산화 과정에서 방출되는 에너지에 의해 구동되는 ADP와 무기 인산으로부터 ATP 합성이 결합된 반응이다. OXPHOS는 CNS에서 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 신경 세포 기능 유지; (2) 신경교 세포 기능 지원; (3) 신경계의 발달 및 복구에 영향 [21, 22].
CNS에서 해당과정은 주로 산소 공급이 불충분하거나 에너지 공급이 긴급하게 필요할 때 에너지를 제공한다. 이 생리적 과정에서 포도당은 세포질에서 피루브산으로 분해되어 분해된 포도당 분자당 두 분자의 피루브산과 두 분자의 ATP를 생성한다. 피루브산은 젖산 탈수소 효소(LDH)에 의해 추가로 대사되어 젖산을 생성하며, 이는 미토콘드리아로 들어가 이산화탄소와 물로 산화될 수 있다. 해당과정은 CNS가 활성 상태일 때 신경 세포 및 기타 세포의 정상적인 작동을 유지하기 위해 빠르게 에너지를 제공할 수 있다. 동시에 해당과정의 중간 생성물은 다른 생리적 활동을 위한 기질을 제공할 수 있다. 예를 들어, 피루브산은 알라닌과 같은 비필수 아미노산으로 전환되어 단백질 합성에 참여할 수 있으며, 간과 같은 기관에서 포도당으로 전환되어 안정적인 혈당 수치를 유지할 수 있다. 또한 해당과정은 세포질에서 일어나지만 미토콘드리아와 긴밀하게 협력한다 [23, 24].
해당과정과 OXPHOS는 상호 의존적이며, 이러한 상호 의존성은 미토콘드리아에서 비롯된다. 포도당 구동 OXPHOS는 해당과정이 발생해야 한다. 미토콘드리아는 포도당을 직접 산화할 수 없으므로 포도당은 먼저 해당과정을 거쳐야 하며, 여기서 피루브산(또는 성상 세포의 젖산)을 생성하여 미토콘드리아로 수송되어 완전히 산화될 수 있다 [25].
1.3 AD 환자의 뇌에서 에너지 대사 장애
AD 뇌에서 에너지 대사 장애의 주요 원인은 다음과 같이 요약할 수 있다. (1) 포도당 대사 조절 장애; (2) 미토콘드리아 지방산 산화(FAO) 손상;](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fpub-8c0ddfa5c0454d40822bc9944fe6f303.r2.dev%2Fai-drawings%2FIcV7vcnomT4yUr2cR2ybs0iHyXlGgSRn%2F905f8239-cc7a-4506-a92b-cad88e820407%2F81ca34d8-7e4b-41ed-ac88-93fe3e8d434b.png&w=3840&q=75)
