![알츠하이머병(AD) 환자의 중추신경계(CNS)에 미치는 젖산의 영향을 설명하는 개략도. 젖산은 해당과정의 산물이며 정상적인 뇌 에너지 대사를 유지하는 데 필수적인 기질입니다. 뉴런 내 "에너지 공장"인 미토콘드리아는 ATP를 생산하기 위해 포도당뿐만 아니라 성상세포가 제공하는 젖산과 같은 "원료"도 필요로 합니다. 성상세포의 해당과정에서 생성된 젖산은 미토콘드리아로 들어가 추가 산화되어 궁극적으로 CO2와 물로 전환될 수 있습니다. 가장 풍부한 신경교세포인 성상세포는 뉴런의 에너지 요구를 지원하는 데 중요한 역할을 합니다. 뇌에서 해당과정을 통해 생성되거나 저장된 글리코겐(글리코겐 분해)으로부터 생성된 젖산은 단일카르복실산 수송체 4 (MCT4)를 통해 성상세포에서 방출됩니다. 그런 다음 뉴런 막의 단일카르복실산 수송체 2 (MCT2)를 통해 뉴런에 흡수됩니다 [34]. 이 젖산은 피루브산으로 전환된 후 뉴런 미토콘드리아에 의해 산화됩니다. 따라서 설명된 "성상세포-뉴런 젖산 셔틀 가설"은 호기성 조건에서 활성화되며, 여기서 뉴런의 글루타메이트성 시냅스 활동은 성상세포에서 젖산 생성을 촉진하고, 성상세포는 일반적으로 뉴런 해당과정에서 직접 유래하는 포도당 탄소 산화로부터 얻어지는 뉴런의 기초 ATP 생산을 보충합니다 [35].
낮은 포도당 조건에서 뉴런의 요구를 충족시키기 위해 성상세포의 젖산 글리코겐 분해가 상향 조절될 수 있습니다. 젖산 셔틀 및 뉴런으로의 탄소 공급은 BBB를 가로지르는 포도당 수송체의 하향 조절로 인한 포도당 흡수 감소, 헥소키나제 발현 감소, 노화 동안 성상세포 MCT4 및 뉴런 MCT2의 발현 변화를 포함한 다양한 과정에 의해 방해받을 수 있습니다. 이 외에도 뇌는 혈류를 통해 다른 장기에서 운반된 젖산을 활용할 수도 있습니다. 1970년대와 1980년대 초에 이미 많은 연구자들이 젖산이 다양한 그룹 간에 "셔틀"될 수 있다는 것을 발견했습니다.
AD 환자의 인지 기능 장애 개선에 대한 연구에서 미토콘드리아 기능 회복은 매우 효과적인 접근 방식으로 간주됩니다. 현재 연구에 따르면 젖산은 "신호 분자"일 뿐만 아니라 단백질 구조에도 영향을 미칠 수 있습니다. Lian 등의 PD 연구에서 SIRT1이 젖산 항상성에 영향을 미칠 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 그들은 뇌의 과도한 젖산 축적이 PD의 병리학적 특징을 악화시킬 수 있는 반면, SIRT1에 의한 피루브산 키나제 M2 (PKM2)의 K135 및 K206에서의 탈아세틸화는 효소 활성을 차단하여 해당과정을 억제하여 젖산 생성을 줄여 PD를 완화시켰다고 지적했습니다 [38]. SIRT1은 또한 미토콘드리아 역학을 조절하는 역할을 합니다. SIRT1은 주로 핵에 위치한 NAD+-의존성 탈아세틸화 효소이며, 체내 NAD 수치 증가는 SIRT1을 활성화합니다 [39]. SIRT1은 미토콘드리아 산화 대사를 개선하고 산화 스트레스 하에서 자가포식 및 미토콘드리아 기능을 적극적으로 조절하는 것으로 나타났습니다 [40-42]. 일부 연구에서 SIRT1은 Aβ 및 Tau 단백질의 제거에 관여하는 것으로 나타났으며, 탈아세틸화 기능은 다음과 같은 효과를 갖습니다. 첫째, 전사 인자"](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fpub-8c0ddfa5c0454d40822bc9944fe6f303.r2.dev%2Fai-drawings%2FcKA9jejJMp5uNe7lVgVtEuItcdsfIJvV%2F1a951d3f-b53e-440c-9f46-f23a03d0add4%2F2f94c1e2-dfcb-42c6-a2be-283de804b398.png&w=3840&q=75)
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알츠하이머병(AD) 환자의 중추신경계(CNS)에 미치는 젖산의 영향을 설명하는 개략도. 젖산은 해당과정의 산물이며 정상적인 뇌 에너지 대사를 유지하는 데 필수적인 기질입니다. 뉴런 내 "에너지 공장"인 미토콘드리아는 ATP를 생산하기 위해 포도당뿐만 아니라 성상세포가 제공하는 젖산과 같은 "원료"도 필요로 합니다. 성상세포의 해당과정에서 생성된 젖산은 미토콘드리아로 들어가 추가 산화되어 궁극적으로 CO2와 물로 전환될 수 있습니다. 가장 풍부한 신경교세포인 성상세포는 뉴런의 에너지 요구를 지원하는 데 중요한 역할을 합니다. 뇌에서 해당과정을 통해 생성되거나 저장된 글리코겐(글리코겐 분해)으로부터 생성된 젖산은 단일카르복실산 수송체 4 (MCT4)를 통해 성상세포에서 방출됩니다. 그런 다음 뉴런 막의 단일카르복실산 수송체 2 (MCT2)를 통해 뉴런에 흡수됩니다 [34]. 이 젖산은 피루브산으로 전환된 후 뉴런 미토콘드리아에 의해 산화됩니다. 따라서 설명된 "성상세포-뉴런 젖산 셔틀 가설"은 호기성 조건에서 활성화되며, 여기서 뉴런의 글루타메이트성 시냅스 활동은 성상세포에서 젖산 생성을 촉진하고, 성상세포는 일반적으로 뉴런 해당과정에서 직접 유래하는 포도당 탄소 산화로부터 얻어지는 뉴런의 기초 ATP 생산을 보충합니다 [35]. 낮은 포도당 조건에서 뉴런의 요구를 충족시키기 위해 성상세포의 젖산 글리코겐 분해가 상향 조절될 수 있습니다. 젖산 셔틀 및 뉴런으로의 탄소 공급은 BBB를 가로지르는 포도당 수송체의 하향 조절로 인한 포도당 흡수 감소, 헥소키나제 발현 감소, 노화 동안 성상세포 MCT4 및 뉴런 MCT2의 발현 변화를 포함한 다양한 과정에 의해 방해받을 수 있습니다. 이 외에도 뇌는 혈류를 통해 다른 장기에서 운반된 젖산을 활용할 수도 있습니다. 1970년대와 1980년대 초에 이미 많은 연구자들이 젖산이 다양한 그룹 간에 "셔틀"될 수 있다는 것을 발견했습니다. AD 환자의 인지 기능 장애 개선에 대한 연구에서 미토콘드리아 기능 회복은 매우 효과적인 접근 방식으로 간주됩니다. 현재 연구에 따르면 젖산은 "신호 분자"일 뿐만 아니라 단백질 구조에도 영향을 미칠 수 있습니다. Lian 등의 PD 연구에서 SIRT1이 젖산 항상성에 영향을 미칠 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 그들은 뇌의 과도한 젖산 축적이 PD의 병리학적 특징을 악화시킬 수 있는 반면, SIRT1에 의한 피루브산 키나제 M2 (PKM2)의 K135 및 K206에서의 탈아세틸화는 효소 활성을 차단하여 해당과정을 억제하여 젖산 생성을 줄여 PD를 완화시켰다고 지적했습니다 [38]. SIRT1은 또한 미토콘드리아 역학을 조절하는 역할을 합니다. SIRT1은 주로 핵에 위치한 NAD+-의존성 탈아세틸화 효소이며, 체내 NAD 수치 증가는 SIRT1을 활성화합니다 [39]. SIRT1은 미토콘드리아 산화 대사를 개선하고 산화 스트레스 하에서 자가포식 및 미토콘드리아 기능을 적극적으로 조절하는 것으로 나타났습니다 [40-42]. 일부 연구에서 SIRT1은 Aβ 및 Tau 단백질의 제거에 관여하는 것으로 나타났으며, 탈아세틸화 기능은 다음과 같은 효과를 갖습니다. 첫째, 전사 인자"
