세포의 에너지는 주로 미토콘드리아 호흡과 연계된 영양소의 산화적 분해를 통해 제공되며, 이 과정에서 산소는 미토콘드리아 전자전달계(복합체 I-IV)를 통해 전자가 흐르도록 하여 ATP 생산을 가능하게 하는 데 참여한다. 따라서 산소 공급은 세포 내 생체에너지학에서 필수적인 장이라 할 수 있다. 포유류에서 산소는 혈류를 통해 전달된다. 이에 따라 세포 내 산소 수준의 감소(저산소증)는 영양소 결핍과 동반되며, 그 결과 세포 수준에서 저산소 신호전달과 영양소 신호전달이 통합된다. 특히 저산소증은 세포 대사에 큰 영향을 미치며, 관련된 많은 생리적 반응은 저산소증 유도 유전자 발현, 대사, 반응성 산소종, 자가포식에 대한 세포의 적응을 유도한다. 여기서는 AMP-활성화 단백질 키나아제(AMPK)와 기계적 타깃 라파마이신 복합체 1(mTORC1)이라는, 비교적 잘 알려진 두 개의 세포 에너지 및 영양소 감지 경로를 중심으로 저산소 신호전달에 대한 현재의 지식을 소개한다. 또한 다양한 저산소 세포 적응에서 저산소 신호전달과 AMPK/mTOR 경로 사이의 분자적 상호소통에 대해 논의한다.

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