线粒体功能异常引起的疾病研究进展(一)

线粒体结构与功能的研究线粒体是细胞的一种重要器官，其存在和功能对细胞的生命活动是至关重要的。

线粒体结构和功能的研究对于理解生命的本质和解决一些疾病问题具有重要意义。

本文将介绍线粒体的结构和功能以及相关研究的进展。

一、线粒体的结构线粒体是一种双层膜结构的细胞器，内外壁之间的空间称为线粒体基质。

线粒体内含有自主复制的DNA，通过基因表达而合成内膜和外膜之间的线粒体DNA蛋白质，是细胞中能量代谢的主要场所。

线粒体的内膜分为棘突和凸起，内膜之间的空间称为内质腔。

线粒体的外膜上有许多孔道，这些孔道被称为线粒体外膜孔。

孔道的形成可能是通过regulated intramembrane proteolysis (RIP)过程来完成的，RIP遍及内、外膜之间的基质空间和内外膜之间。

二、线粒体的功能线粒体是细胞内重要的能量产生和代谢中心。

线粒体内的三羧酸循环、维生素代谢、脂肪酸代谢、氧化磷酸化等代谢途径可以产生三磷酸腺苷（ATP），这是细胞内外中传递和利用能量的分子。

除此之外，线粒体还在细胞凋亡、制造铁硫簇和合成胆固醇等方面具有重要作用。

线粒体的功能障碍会导致能量不足和多种疾病的发生和发展。

三、线粒体与疾病的关系线粒体在维持细胞生存和功能方面具有重要作用。

线粒体功能异常会导致能量不足、氧化应激和凋亡等多种病理机制的发生和发展，导致多种疾病的发生和发展。

比如，糖尿病、肿瘤、神经退行性疾病等疾病均与线粒体功能异常有关。

近年来，对线粒体功能和结构的研究对于解决这些疾病问题具有重要意义。

四、线粒体的研究进展研究表明，线粒体的结构和功能受到多种因素的影响，包括基因和环境的因素。

近年来，线粒体膜通道、能量转化和凝集等方面的研究取得了重要的进展。

此外，引起细胞死亡的线粒体漏出现象和自噬过程也引起了越来越多的关注。

这类研究对于探索线粒体与多种疾病的关系具有重要作用。

研究表明，线粒体结构和功能的研究涉及多种科学领域，如生物物理学、生物化学、细胞生物学等。

神经综述：线粒体脑肌病癫痫的药物治疗进展线粒体脑肌病是指因线粒体DNA或核DNA缺陷导致线粒体的结构和功能异常，导致细胞呼吸链及能量代谢障碍而引起的一组多系统疾病。

病变以侵犯骨骼肌为主者，称为线粒体肌病；伴有中枢神经系统症状者称线粒体脑肌病。

本病为一组临床综合征，中枢神经系统的线粒体功能障碍可以导致癫痫发作。

肌阵挛性癫痫与线粒体tRNA Lys 和tRNA Ser基因突变有关，其突变类型均可出现全面性癫痫发作。

部分性癫痫发作常出现在线粒体脑病中，这一类疾病与线粒体tRNA Leu基因突变有关。

鉴于线粒体结构和功能异常导致癫痫发作的特殊性，以及近年报道的应用某些抗癫痫药物还可加重该类患者癫痫发作的局限性，有必要对线粒体脑肌病癫痫发病机制和药物治疗等进行总结，以指导该类患者的抗癫痫药物选择。

一、常见的合并癫痫发作的线粒体脑肌病类型1. 线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作(MELAS)：是临床中最为常见的线粒体脑肌病类型，以癫痫发作、呕吐、偏头痛样发作和卒中样表现(如轻偏瘫、偏盲或皮质盲等)为常见的症状和体征。

身材矮小、智力衰退、运动不耐受、耳聋、进行性眼外肌麻痹、糖尿病、扩张性心肌病或肾小管酸中毒等症状常常提示MELAS的诊断。

MELAS大部分是由线粒体DNA A3243G的点突变引起的。

线粒体脑肌病是一组多系统异常，临床以大范围的生化和遗传功能障碍以及多种形式的遗传为特点。

在所有这些异常中，MELAS综合征是最常见的母系遗传性线粒体异常。

卒中样发作是MELAS最典型的症状，并且通常在15岁之前发生。

该病的临床进程呈高度多样性，包括从早期的无症状到进行性肌肉衰弱、乳酸中毒、认知障碍、肌阵挛性发作、卒中样发作、脑病和过早死亡等。

该综合征与大量线粒体DNA点突变有关，80％以上的突变发生在线粒体tRNA二氢尿嘧啶环RNA(Leu^UUR)。

其病理生理学特点尚不完全清楚，目前有几种可能的机制，包括线粒体tRNA氨酰化减少导致了线粒体蛋白质合成减少、钙平衡的改变和一氧化氮代谢改变等。

线粒体及其相关疾病的遗传学研究进展（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）作者：齐科研相蕾陈静宋玉国霍正浩杨泽【关键词】线粒体DNA 基因突变疾病线粒体广泛分布于各种真核细胞中，其主要功能是通过呼吸链(电子传递链和氧化磷酸化系统)为细胞活动提供能量，并参与一些重要的代谢通路，维持细胞的钙、铁离子平衡，以及参与其他生命活动的信号传导。

此外，线粒体还与活性氧(reactiveoxygen species，ROS)的产生及细胞凋亡有关［1-3］。

组成线粒体的蛋白质有1000多种，除呼吸链复合体蛋白受mtDNA与核基因双重编码，其他蛋白均由核基因编码。

mtDNA突变或核基因突变都能引起线粒体功能紊乱［1，4］。

早在1963年，Nass等人就发现有遗传物质DNA的存在。

1981年，Anderson等发表了人类mtDNA全序列。

1988年，Holt和Wallace分别在线粒体脑病和Leber’s遗传性视神经病(LHON)患者的细胞中发现了mtDNA突变，从此开辟了研究mtDNA突变与人类疾病的新领域。

随着对mtDNA研究的深入，人们对mtDNA的突变和人类疾病的相关性日益重视。

芬兰的数据显示人群单个点突变(3243A＞G)的比率为1∶6000，然而，英国资料表明mtDNA疾病的患病率或易患比率为1∶3500［5］。

动物模型和人类研究证据均证明，mtDNA突变是引起人类多因素疾病，部分遗传性疾病以及衰老的重要原因之一。

本文将从以下几个方面对mtDNA突变和相关疾病进行阐述。

1 线粒体DNA的遗传学特征线粒体DNA是存在于线粒体内而独立于细胞核染色体的较小基因组。

与核基因相比，线粒体DNA具有一些显著特征。

1.1 母系遗传Giles等［6］通过对几个欧洲家系线粒体DNA进行了单核苷酸多态性分析时，发现mtDNA 分子严格按照母系遗传方式进行传递。

母系遗传是指只由母亲将其mtDNA分子传递给下一代，然后再通过女儿传给后代。

・述 评・线粒体肌病及脑肌病李大年自L uft 等于1962年首次采用改良Gom o ri T rich rom e 染色(M GT )发现肌纤维中有不整红边纤维(RR F )并诊断首例线粒体肌病以来,继而发现此类线粒体疾病也可同时累及中枢神经系统,并引起多种线粒体脑肌病的临床综合征[1,2],近年来随着分子细胞生物学技术的发展,国外的研究,已不仅是应用光镜和电子显微镜或组织化学和免疫组化进行结构观察,而是应用分子生物学技术在基因水平上进行探索,并在本病的发病机理方面取得了显著的成就。

如发现Kearn s 2Sayre 综合征(KSS )是由于线粒体DNA (m tDNA )缺失(deleti on ),线粒体脑肌病伴乳酸中毒和中风样发作(M ELA S )患者是由于线粒体DNA (m tDNA )中tRNA 亮氨酸基因的核苷酸3243位点发生A →G 碱基置换突变等[3]。

国内林世和等[4]于1987年报道1例线粒体性脑肌病,陈清棠等[5]于1988年报道一组国人线粒体肌病和脑肌病,并于1994年再次对所收集的53例作了研究[6]。

迄今国内对线粒体肌病和脑肌病的报道陆续增多[7～14],其诊断主要靠肌肉活检组织化学M GT 染色发现不整红边纤维(RR F )及电镜观察。

其中较深入的研究有采用聚合酶链反应(PCR )技术发现m tDNA 部分缺失,缺失范围在310～717Kb [13],线粒体最大呼吸速度及呼吸链酶复合物活性降低[14]等。

陈清棠等采用Sou thern 杂交技术及PCR 对2例慢性进行性外眼肌麻痹(CPEO )加以研究,证实1例m tD 2NA 有杂合缺失,另1例经DNA 测序证实m tDNA 10909位点产生一个新的Pvu 酶切位点,且由单个碱基置换,认为是一新的点突变。

宋东林等采用蛋白A 胶体金法(PGA )标记及免疫电镜观察,发现肌肉组织中与线粒体酶复合体 、 、 及 结合的金粒子,其程度减少,提示线粒体内呼吸链中的酶复合体活性降低,这些研究不论从方法学或所获结果均取得进展。

线粒体功能与疾病线粒体是细胞中的一个重要细胞器，它在人体内起着关键的能量代谢和调节作用。

线粒体内的功能障碍或突变，在一些疾病的发生和发展中起着重要作用。

本文将探讨线粒体功能的重要性以及与疾病之间的关联。

一、线粒体功能的重要性线粒体是细胞内的“能量中心”，主要通过氧化磷酸化过程合成三磷酸腺苷（ATP），这是细胞内能量的储存和释放单位。

线粒体还参与细胞信号转导、钙离子平衡、细胞凋亡等多个生物学过程。

因此，线粒体功能对于维持正常的细胞代谢和生理功能至关重要。

二、线粒体疾病的分类线粒体疾病是由于线粒体内部的突变、缺陷或功能障碍引起的一类疾病。

根据临床表现和遗传方式的不同，线粒体疾病可以分为以下几类：1. 线粒体DNA突变引起的疾病：线粒体DNA突变可遗传自母系，主要影响线粒体细胞的能量代谢功能，导致机体在能量供应和细胞代谢方面出现问题。

其中，常见的疾病包括线粒体脑肌病（MELAS）、线粒体脱氢酶复合体Ⅱ/Ⅲ缺乏症等。

2. 核基因突变引起的疾病：核基因突变影响线粒体的合成、运输和功能，会导致线粒体的结构和功能异常。

这类疾病中最常见的是线粒体酶复合体Ⅰ缺乏症、线粒体酶复合物Ⅳ缺乏症等。

3. 线粒体融合和分裂异常引起的疾病：正常的线粒体需要不断发生融合和分裂过程来维持其数量和功能。

而当融合和分裂过程异常时，会导致线粒体形态异常和功能受损，例如Charcot-Marie-Tooth病。

4. 环境因素引起的线粒体疾病：一些外界因素，如辐射、药物、化学物质等，也可导致线粒体功能障碍，引发线粒体疾病。

例如，长期使用抗逆转录病毒药物可导致线粒体损害。

三、线粒体疾病的症状和诊断线粒体疾病的临床表现多样，症状涉及多个系统，如神经系统、肌肉、心脏、肝脏等。

常见的症状包括肌肉无力、神经系统症状（智力发育迟缓、运动协调障碍等）、代谢性疾病（糖尿病、肝功能异常等）等。

诊断线粒体疾病主要依靠病史、临床表现、实验室检查和遗传学检测。

例如，通过线粒体DNA测序可检测到线粒体DNA的突变，帮助确定诊断。

结论
总的来说，线粒体与细胞凋亡调控之间的关系是一个复杂而有趣的领域。研 究表明，线粒体在细胞凋亡调控中起着关键作用，但具体机制还需要进一步的研 究和探讨。随着对线粒体与细胞凋亡调控关系的深入了解，我们有望发现新的治 疗策略和方法，以应对某些因细胞凋亡异常而引起的疾病。
感谢观看
总结来说，线粒体是调控细胞凋亡的关键器官之一。对于它的深入研究和理 解将有助于我们在未来更好地控制和治疗各种疾病，包括癌症、神经退行性疾病 以及许多其他涉及细胞凋亡的疾病。
参考内容
引言
线粒体和细胞凋亡是细胞生物学中的重要概念。线粒体是细胞中的能量工厂， 负责合成和供应ATP，而细胞凋亡是一种由基因控制的细胞程序性死亡过程。在 过去的几十年中，研究表明线粒体与细胞凋亡之间存在密切的调控关系。本次演 示将探讨线粒体与细胞凋亡调控之间的，以及目前的研究现状和未来的研究方向。
四、未来展望
尽管我们对线粒体调控细胞凋亡有了深入的理解，但仍有许多问题需要进一 步研究。例如，我们对于许多Bcl-2蛋白家族成员的功能和相互作用机制仍不清 楚。此外，尽管我们已经知道MPT在细胞凋亡中的重要性，但对于如何调节MPT以 及它与其他凋亡信号传导通路的相互作用仍需进一步探索。这些问题的解决将有 助于我们更好地理解线粒体在细胞生物学中的作用，并为开发新的治疗方法提供 线索。
二、线粒体调控细胞凋亡的机制
线粒体调控细胞凋亡的主要机制包括Bcl-2蛋白家族的调控和线粒体通透性 转换（MPT）。Bcl-2蛋白家族是一组在线粒体外膜上表达的蛋白质，它们通过调 节膜通透性来控制细胞凋亡。其中，Bcl-2可以抑制细胞凋亡，而Bax、Bak和Bid 等促凋亡蛋白则可以促进细胞凋亡。当这些促凋亡蛋白被激活时，线粒体的膜通 透性会发生变化，导致Cytochrome c等凋亡相关分子释放到细胞质中。

线粒体功能障碍的原因及其对肿瘤作用的研究进展李琪;陈斌(综述);秦泽莲(审校)【摘要】线粒体是机体能量产生的主要细胞器，在有氧呼吸、物质代谢、氧化应激、凋亡、Ca2＋稳态等方面发挥重要的功能。

越来越多研究表明线粒体功能障碍与肿瘤密切相关，线粒体代谢异常、活性氧增多、线粒体基因突变、Ca2＋超载、凋亡异常影响多种肿瘤发生、生长、侵袭、转移。

本文就线粒体功能障碍发生机制及其与肿瘤的关系进行文献总结。

%As a main cellular organelle for bioenergy production , the mitochondrion plays a pivotal role in aerobic respiration , substance metabolism , oxidative stress , apoptosis and calcium homeostasis .Increasingly studies have shown a close relationship between mitochondrial dysfunction and cancer .Mitochondrial metabolic disturbance , reactive oxygen species ( ROS ) increase, mitochondrial gene mutation , calcium overload and abnormal apoptosis can influence tumorigenesis , growth, invasiveness and metastasis of multipletumors .We aimed to summarize the mechanisms and influences of mitochondrial dysfunction on cancer .【期刊名称】《中国微创外科杂志》【年(卷),期】2016(016)012【总页数】5页(P1150-1154)【关键词】线粒体;基因;功能障碍;肿瘤【作者】李琪;陈斌(综述);秦泽莲(审校)【作者单位】北京大学第三医院成形外科，北京 100083;北京大学第三医院成形外科，北京 100083;北京大学第三医院成形外科，北京 100083【正文语种】中文线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，在有氧条件下，通过一系列生化反应和电子传递，将糖和脂肪酸氧化过程中释放的自由能转变为ATP中的化学能。

什么是线粒体糖尿病（一）引言概述线粒体糖尿病（MIDD）是一种罕见的遗传性疾病，其特点是由线粒体功能异常引起的糖尿病。

虽然线粒体糖尿病相对较少见，但了解其特点和病理机制对于病患的诊断和治疗至关重要。

本文将深入探讨线粒体糖尿病的定义、发病机制、临床特点、诊断方法和治疗策略。

正文：什么是线粒体糖尿病（一）一、线粒体糖尿病的定义1. 线粒体功能异常与糖尿病的关系2. MIDD与其他类型的糖尿病的区别3. 线粒体疾病与糖尿病的遗传背景二、线粒体糖尿病的发病机制1. 线粒体DNA（mtDNA）缺陷对能量代谢的影响2. 氧化应激和线粒体功能的相互关系3. 线粒体产生的ATP和胰岛素分泌功能的联系三、线粒体糖尿病的临床特点1. 糖尿病早期出现的非特异性症状2. 线粒体病变导致其他器官的异常表现3. MIDD与全身代谢紊乱的关联四、线粒体糖尿病的诊断方法1. 线粒体功能检测与糖尿病的诊断2. 临床症状与糖尿病类型的鉴别诊断3. 分子遗传学诊断在MIDD中的应用五、线粒体糖尿病的治疗策略1. 药物治疗对线粒体功能的干预2. 营养疗法和锻炼对MIDD的影响3. 基因治疗和干细胞治疗的前景总结：线粒体糖尿病是由线粒体功能异常引起的糖尿病，其特点是早发性糖尿病、家族聚集性和多系统受累。

线粒体功能异常通过影响能量代谢、氧化应激和胰岛素分泌等机制参与糖尿病的发病。

诊断MIDD需要综合临床表现、线粒体功能检测和分子遗传学诊断等方法。

目前，针对线粒体糖尿病的治疗策略主要包括药物治疗、营养疗法和基因治疗等。

然而，对于该疾病的治疗仍面临挑战，未来仍需进一步研究以提高疗效和预后。

线粒体功能异常与急性肾损伤李景瑶　陆利民△（复旦大学基础医学院生理与病理生理学系，上海２０００３２）摘要　线粒体是细胞合成ＡＴＰ的场所，同时还具有多种重要功能。

肾小管上皮细胞由于能量代谢旺盛，富含线粒体，多种原因导致急性肾损伤（ａｃｕｔｅｋｉｄｎｅｙｉｎｊｕｒｙ，ＡＫＩ）时，肾小管是重要的损伤靶点。

越来越多的证据表明线粒体功能异常在急性肾损伤的发生、发展中有着十分重要的作用，而调节线粒体功能也被认为是干预肾损伤的重要切入点。

本文就在急性肾损伤中线粒体的改变，包括线粒体活性氧清除障碍、线粒体动力学紊乱、线粒体生成不足、线粒体自噬水平下降、线粒体通透性转换孔异常开放等在急性肾损伤中的作用以及相关机制的研究进展作一综述，旨在加深对ＡＫＩ发病机制的认识和治疗新策略的思考。

关键词　线粒体损伤；急性肾损伤中图分类号　Ｒ３３４ 急性肾损伤（ａｃｕｔｅｋｉｄｎｅｙｉｎｊｕｒｙ，ＡＫＩ）是一类以肾功能快速下降为特征，临床死亡率较高的急性综合征。

肾缺血再灌注（ｉｓｃｈｅｍｉａｒｅｐｅｒｆｕｓｉｏｎ）、脓毒症以及药物不良反应，如抗肿瘤药物顺铂等，是导致ＡＫＩ产生的常见原因。

大量研究表明ＡＫＩ发生时，肾小管上皮细胞等肾脏固有细胞内线粒体结构和功能出现异常，而线粒体功能的异常参与了ＡＫＩ的发生和发展［１］。

线粒体是广泛存在于真核生物细胞内的细胞器，由外膜、高度折叠的内膜、膜间隙、以及基质构成，是细胞进行呼吸作用及产生能量物质的主要场所。

线粒体不仅通过氧化磷酸化产生三磷酸腺苷（ＡＴＰ），提供细胞各种代谢所需的能量物质，维持细胞功能稳态，还在调节细胞代谢、细胞内钙稳态、细胞信号传导、细胞凋亡等生物过程中扮演重要角色。

近些年来的研究认为线粒体功能紊乱在急性肾损伤发病过程中起着重要作用，通过维持线粒体稳态可有效预防肾脏发病和延缓肾病进展，甚至有人认为线粒体靶向治疗可以成为肾脏疾病治疗的靶点。

本文就近期线粒体损伤在ＡＫＩ进程中的变化及影响的研究进展进行综述。

线粒体功能的研究与应用近年来，随着生物科技的不断发展，越来越多的科学家将目光聚焦在了线粒体这个小小但却重要的细胞器上。

事实上，线粒体功能的研究已经成为了生物学领域中最热门的话题之一，同时也促进了许多有意义的应用程序的发展。

本文将针对这一问题展开讨论。

一、线粒体的结构和功能在细胞内，线粒体是一个拥有自己基因和膜结构的独立单元。

它们的主要功能是在细胞内制造能量。

线粒体内的内质网产生能量，而呼吸链则使线粒体内的氧气和食物产生反应，产生大量的ATP分子。

这一过程称为细胞呼吸。

此外，线粒体还参与了许多其他的生物学过程。

它们在细胞凋亡、代谢调节和离子平衡等方面也发挥着至关重要的作用。

尽管在细胞内扮演着如此重要的角色，但线粒体本身却十分脆弱，容易受到损伤和氧化应激的影响。

这也让科学家们对它们的功能和调控机制产生了浓厚的兴趣。

二、线粒体的研究进展近年来，许多研究表明，线粒体功能异常与多种疾病的发生和发展密切相关。

例如，糖尿病、心脏疾病和癌症等疾病都与线粒体功能异常有关。

因此，对线粒体功能进行深入研究，不仅有助于我们更好地理解生命活动的本质，还可以为疾病的治疗和预防带来重要的启示。

近年来，许多研究也探索了一些新的方法来识别和修复线粒体功能异常。

例如，一些科学家试图利用基因编辑技术来重构线粒体的DNA，从而修复线粒体的功能。

同时，也有研究表明，一些天然的化合物，如抗氧化剂和激酶等，可能对线粒体功能的修复和保护具有重要的作用。

第三、线粒体功能的应用前景除了在生命科学领域得到广泛的应用之外，线粒体的功能和调控机制还具有许多其他的应用前景。

例如，在食品工业中，利用线粒体的能量合成功能来提升食品的营养价值、质量和口感。

此外，也有研究表明，线粒体内的蛋白质在药物代谢、毒性和临床安全性方面也具有重要的作用。

最后，随着生物技术和人工智能等技术的不断创新，我们相信线粒体的功能和调控机制的应用前景将会越来越广泛。

它们不仅为我们揭示了生命的奥秘，也为我们带来了一个更加美好的未来。

辅酶类药物
如辅酶Q10、ATP等，能够提供能量支持线粒体功 能。
其他药物
针对不同线粒体疾病的特定药物，如丙酮酸脱氢 酶抑制剂等。
04
线粒体疾病的研究进展
基因治疗研究
基因治疗策略
01
通过基因工程技术将正常基因导入线粒体，替代或修复缺陷基
因，以达到治疗线粒体疾病的目的。
基因治疗研究进展
02
近年来，基因治疗在动物模型中取得了一定的成果，但仍存在
认知康复
对于线粒体疾病引起的认知障碍，需 要进行认知康复训练，提高患者的认 知水平和日常生活能力。
心理康复
对于线粒体疾病引起的心理问题，需 要进行心理康复训练，帮助患者调整 心态，积极面对生活。
THANK YOU
新药研发面临的挑战
药物的靶点选择、药效评价、毒副作用以及临床 试验的长期随访等问题是新药研发面临的挑战。
05
线粒体疾病的预防与护理
预防措施
避免近亲结婚
近亲结婚会增加线粒体疾病的遗传风险，因此应 避免近亲结婚。
孕期保健
孕期定期进行产前检查，及时发现和处理胎儿异 常，降低线粒体疾病的出生风险。
ABCD
详细描述
由于线粒体功能障碍导致能量代谢异 常，肌肉的正常功能受到影响，出现 肌肉无力、肌肉萎缩、肌肉酸痛等症 状。这些症状严重影响了患者的日常 生活和工作能力。
呼吸系统症状
总结词
线粒体疾病可能引发呼吸系统症状， 如呼吸困难、呼吸急促等。
详细描述
线粒体功能障碍可能导致呼吸肌能量 供应不足，引发呼吸困难、呼吸急促 等症状。这些症状在运动或疲劳后可 能加重，严重时可能导致呼吸衰竭。
消化系统症状
总结词
线粒体疾病可能引发消化系统症状，如食欲不振、恶心、呕吐等。

细胞线粒体功能调控及其在疾病中的作用细胞线粒体是细胞内的能量生产中心，能够通过氧化磷酸化反应转化成细胞所需的ATP能量。

线粒体不仅仅是能量中心，还能够调节细胞正常的代谢和生命活动。

线粒体在许多生物过程中都发挥着重要作用，包括新陈代谢、细胞信号转导、细胞凋亡和细胞增殖等。

线粒体的功能除了由内部基因编码的蛋白质、DNA和RNA等确保以外，还受到细胞核内基因的调控。

细胞中的许多基因编码的蛋白质可以影响线粒体的功能，尤其是那些参与细胞代谢、能量调控、细胞周期和细胞凋亡等的基因。

研究表明，线粒体在各种疾病中发挥着重要作用。

细胞的线粒体抗氧化能力线粒体的内膜是由复杂的脂质和蛋白质组成的。

这些蛋白质和脂质有望形成抗氧化防御系统，对抗细胞内多种自由基和氧化剂的攻击。

线粒体内存在着几种不同的氧化还原半反应系，包括细胞色素c氧化还原系统、泛素调控系统、硫氧还蛋白和硫酸盐代谢等。

这些半反应系具有双重功能，既能够促进ATP的产生，也能够对抗氧化应激物质。

许多疾病与线粒体的抗氧化能力不足有关。

线粒体的损伤和氧化应激代谢失衡是神经退行性疾病、心血管疾病、癌症等疾病的重要因素。

例如，青光眼、帕金森病和阿尔茨海默病等神经退行性疾病与线粒体的抗氧化能力不足有关。

另外，一些化学药物，如抗肿瘤化疗药物，也会通过损害线粒体的抗氧化能力而引起毒性。

细胞的线粒体动力学平衡线粒体的大小、形状、数量、位置和功能会因为细胞的需要而不断调节，这种过程称为线粒体动力学平衡。

细胞内的线粒体动力学平衡是十分复杂的，需要多种蛋白质协调完成，包括线粒体分裂蛋白Mfn、Fis1、DRP1、OPA1等，这些蛋白质的异常表达能够影响线粒体的数量、形状和位置，从而影响线粒体的功能。

线粒体动力学平衡失调也是多种疾病的重要因素。

例如，在帕金森病中，线粒体融合的速率减慢，线粒体分裂的速率增加，导致线粒体形态异常，功能受损。

研究表明，线粒体动力学平衡调节有助于恢复乳腺癌等疾病的细胞动态平衡。

线粒体融合、分裂及其相关疾病的研究进展韩雨轩;庞欣茹;吴月红;赵洪新【摘要】近年来,有关线粒体融合和分裂机制的相关研究越来越多.线粒体是所有真核生物都不可或缺的双层膜细胞器,大多数细胞中线粒体是高度动态的,且通过不断地融合、分裂来维持动态平衡.线粒体外膜与内膜的融合分别由Mfn1、Mfn2与多种形式的OPA1调控;DRP1介导外膜分裂,内膜的分裂可能是由S-OPA1和MTP18介导.多种客观因素通过影响融合或分裂的程度,进而影响线粒体的融合与分裂,提高线粒体融合程度或降低线粒体分裂程度都将导致在细胞内形成个体大、数量少的线粒体;反之,将出现个体小、数量多的线粒体.可以据此特性间接检测某项影响线粒体形态学变化的因素,了解线粒体动态变化所涉及的蛋白,以及影响线粒体形态学的重要外部因素、线粒体相关疾病的发病原因.因此,作者在总结前人研究成果的基础上,针对线粒体融合与分裂、参与线粒体融合与分裂的相关蛋白及线粒体融合、分裂与疾病的发生进行了综述.%In recent years, more and more studies on mitochondrial fusion and fragmentation mechanisms have been conducted, mitochondria are double-membrane organelles possessed by all eukaryotic organisms.In most cells, mitochondria are highly dynamic and maintain their homeostasis by continually fusing anddividing.Mitochondrial outer membrane and endometrial fusion were regulated, respectively by Mfn1, Mfn2 and a variety of forms ofOPA1;DRP1 mediated epineurial division,at present the mechanism of endometrial fission is still unclear,may be mediated by S-OPA1 andMTP18.Research shows that a variety of objective factors through the impact of the degree of integration or division,thus affecting themitochondrial fusion and fission,increased mitochondrial fusion or decreased mitochondrial fission will result in the cell into individual large, small number of mitochondria;On the contrary,will lead to mitochondria appear individual small, large number.In the future research process, this feature can be used to detect indirectly a change in mitochondrial morphology factors.On the basis of summarizing the results of previous studies, in the present review, we focus on the mitochondrial fusion and fission, some related proteins involved in mitochondrial fusion and fission, as well as the occurrence of mitochondrial disease.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2017(044)006【总页数】9页(P1571-1579)【关键词】线粒体;形态学;蛋白质;动态变化;疾病发生【作者】韩雨轩;庞欣茹;吴月红;赵洪新【作者单位】浙江理工大学生命科学学院,杭州310018;浙江理工大学生命科学学院,杭州310018;浙江理工大学生命科学学院,杭州310018;浙江理工大学生命科学学院,杭州310018【正文语种】中文【中图分类】Q244线粒体是一个存在于所有真核生物中的双膜细胞器，不过某些生物中的某些细胞里可能缺乏线粒体，如红血细胞，也有些生物减少或改变线粒体成为其他结构[1]。

网络出版时间：２０２３－０７－２５１０：１５：２７　网络出版地址：ｈｔｔｐｓ：／／ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｕｒｌｉｄ／３４．１０８６．Ｒ．２０２３０７２４．１３４０．００４ＤＪ １调控线粒体功能研究进展倪晓晨１，２，于世龙１，刘延庆１，金　凤３（１．扬州大学医学院，国家中医药管理局胃癌毒邪论治重点研究室，２．扬州市中医院，３．扬州大学附属医院，江苏扬州　２２５００９）收稿日期：２０２３－０３－１０，修回日期：２０２３－０６－２５基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（Ｎｏ８１９０３８５０），江苏省中医药科技发展计划项目（ＮｏＹＢ２０１９９２）作者简介：倪晓晨（１９９７－），男，硕士生，研究方向：中医内科学，Ｅｍａｉｌ：ｎｘｃ１９９７０１０３＠１６３．ｃｏｍ；金　凤（１９８９－），女，博士，硕士生导师，研究方向：中药抗肿瘤药理学，通信作者，Ｅ ｍａｉｌ：ｊｉｎｆｅｎｇ０５２２＠１２６．ｃｏｍｄｏｉ：１０．１２３６０／ＣＰＢ２０２２０３０６０文献标志码：Ａ文章编号：１００１－１９７８（２０２３）０８－１４０６－０６中国图书分类号：Ｒ３２９ ２４；Ｒ３４９ １；Ｒ３９４ ２；Ｒ７４２ ５；Ｒ９７７ ６摘要：ＤＪ １是ＰＡＲＫ７基因编码的蛋白，属于肽酶Ｃ５６蛋白质家族，ＰＡＲＫ７基因的缺陷会导致常染色体隐性遗传早发性帕金森症。

ＤＪ １蛋白是一个多功能蛋白，它可以作为一个积极的雄激素受体介导的转录调节子，也可以用作氧化还原敏感的分子伴侣，氧化应激传感器，还可以保护神经元免于氧化应激和细胞死亡。

此外，ＤＪ １还与线粒体自噬、能量代谢、线粒体稳态、内质网－线粒体结构偶联等生命过程有关。

然而目前，ＤＪ １蛋白的精确功能尚不是很清楚。

该文对ＤＪ １蛋白调控线粒体功能的作用、机制、分子基础展开综述，并结合临床疾病探讨其潜在价值，具有较好的时效性、必要性、创新性和科学性，也有助于为临床药物开发提供新的靶点和思路。

基金项目：国家自然科学基金（８１９００４０８，８１７６００８３）；陕西省教育厅重点科学研究计划项目（２０ＪＳ１３７）；陕西省自然科学基础研究计划项目（２０２１ＪＱ ７７９）；陕西省教育厅公共应急项目（２０ＪＧ０２７）；西安医学院博士科研项目（２０２０ＤＯＣ０８）；大学生创新创业训练计划项目（２０２１１１８４０００１）通信作者：门可，Ｅ ｍａｉｌ：ｍｅｎｋｅ＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｍ线粒体功能调控动脉粥样硬化的研究进展王雪梅１，２　王怡婷１　曹莹１　汪洁英１　李婧１　门可３（１．西安医学院公共卫生学院，陕西西安７１００００；２．陕西省缺血性心血管疾病重点实验室西安医学院基础与转化医学研究所，陕西西安７１００００；３．陕西省公共安全医学防控研究中心，陕西西安７１００００）【摘要】血管内皮细胞损伤、巨噬细胞吞噬脂质泡沫化以及平滑肌细胞的增殖和迁移是动脉粥样硬化的主要病理特征。

线粒体是细胞的“ＡＴＰ工厂”，高脂应激造成线粒体氧化磷酸化效率降低，ＡＴＰ合成受阻，活性氧生成增加，脂质蓄积形成脂质核心。

重要事件包括过氧化物酶体增殖物激活受体α和过氧化物酶体增殖物激活受体γ协同激活因子 １α表达降低，线粒体ＤＮＡ生物合成减少，线粒体膜电位降低，ＡＴＰ含量下降，活性氧累积。

现探讨动脉粥样硬化病理发生过程中的线粒体功能与临床干预治疗，为动脉粥样硬化的靶向干预治疗提供思路。

【关键词】动脉粥样硬化；线粒体功能；过氧化物酶体增殖物激活受体γ协同激活因子 １α；靶向治疗【ＤＯＩ】１０ １６８０６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１００４ ３９３４ ２０２２ １１ ０１２ＡｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｓｉｓＭｅｄｉａｔｅｄｂｙＭｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌＦｕｎｃｔｉｏｎＷＡＮＧＸｕｅｍｅｉ１，２，ＷＡＮＧＹｉｔｉｎｇ１，ＣＡＯＹｉｎｇ１，ＷＡＮＧＪｉｅｙｉｎｇ１，ＬＩＪｉｎｇ１，ＭＥＮＫｅ３（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｕｂｌｉｃＨｅａｌｔｈ，Ｘｉ’ａｎＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００００，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｓｃｈｅｍｉｃＣａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒＤｉｓｅａｓｅｉｎＳｈａａｎｘｉ＆ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＢａｓｉｃａｎｄＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌＭｅｄｉｃｉｎｅｏｆＸｉ’ａｎＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００００，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ；３．ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＭｅｄｉｃａｌＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＰｕｂｌｉｃＳａｆｅｔｙｏｆＳｈａａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｘｉ’ａｎ７１００００，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｓｉｓｉｎｖｏｌｖｅｓｔｈｅｉｎｊｕｒｙｏｆｖａｓｃｕｌａｒｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｃｅｌｌｓ，ｐｈａｇｏｃｙｔｏｓｉｓｏｆｍａｃｒｏｐｈａｇｅｓｔｏｆｏａｍｃｅｌｌｓ，ａｎｄｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎａｎｄｍｉｇｒａｔｉｏｎｏｆｓｍｏｏｔｈｍｕｓｃｌｅｃｅｌｌｓ．Ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａａｒｅｔｈｅ“ＡＴＰｆａｃｔｏｒｙ”ｏｆｃｅｌｌｓ．Ｈｙｐｅｒｌｉｐｉｄｅｍｉｃｓｔｒｅｓｓｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｖｅｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａ，ｉｎｈｉｂｉｔｓＡＴＰｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓ，ａｎｄａｃｃｕｍｕｌａｔｅｓｌｉｐｉｄｓｔｏｆｏｒｍｌｉｐｉｄｃｏｒｅｓ．ＩｍｐｏｒｔａｎｔｅｖｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｅＰＰＡＲａｎｄＰＧＣ １αｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌＤＮＡｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌｍｅｍｂｒａｎｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ＡＴＰｃｏｎｔｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｉｍｓｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｃｌｉｎｉｃａｌｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｓｉｓ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｉｄｅａｓｆｏｒｔａｒｇｅｔｅｄｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｔｈｅｒａｐｙｏｆａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｓｉｓ．【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】Ａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｓｉｓ；Ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ；Ｐｅｒｏｘｉｓｏｍｅｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｏｒ ａｃｔｉｖａｔｅｄｒｅｃｅｐｔｏｒ γｃｏａｃｔｉｖａｔｏｒ １α；Ｔａｒｇｅｔｅｄｔｈｅｒａｐｙ 动脉粥样硬化（ａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｓｉｓ，ＡＳ）是以大、中动脉血管脂质沉积最终形成斑块为病理特征的一种慢性疾病。

线粒体损伤的检测方法研究进展摘要：线粒体是细胞能量代谢的中心，而在各种致病因素作用下线粒体极易出现各种结构和功能损伤，这在疾病的发生与发展中起着十分重要的影响，文章就线粒体结构和功能损伤及其检测方法作一综述。

关键词：线粒体损伤；检测方法线粒体位于细胞核外,既能产生能量又能携带遗传信息,它在生物的生长、发育、代谢、衰老、疾病、死亡以及生物进化等方面都有非常重要的意义。

而在外界各种致病因素作用下线粒体极易出现损伤,造成线粒体功能的障碍,进一步导致细胞功能的损伤,引起细胞的自噬、凋亡。

这在疾病的发生与发展中起着十分重要的影响，因此寻找特异、敏感的线粒体损伤指标，检测可能的早期损伤，对于机体有着十分重要的意义。

线粒体损伤的基本机制包括线粒体DNA(mtDNA)的损伤和线粒体膜损伤。

氧化应激的激活,产生过多的氧自由基,除了引起碱基配对错误、碱基位点的修饰和链的断裂使mtDNA损伤外,还使细胞及线粒体膜脂质过氧化,导致线粒体功能障碍,ATP生成减少,钙泵失活使细胞内钙增多,激活磷脂酶活性,使膜磷脂分解,造成膜通透性改变和跨膜电位的变化,导致蛋白质的释放并造成线粒体自身以及细胞的功能障碍,细胞色素C从线粒体释放到细胞浆,导致细胞凋亡或死亡。

线粒体损伤检测方法:(1)线粒体形态学变化检测方法：20世纪60年代初，Engel 等[1]首先用MGT染色发现线粒体肌病患者肌膜和肌纤维之间呈不规则的红染颗粒改变，称为粗糙红纤维，为线粒体肌病具有特征性的形态学改变。

宋东林等[2]曾用电镜观察线粒体肌病时发现在骨骼肌肌膜下线粒体异常增多，并有巨大畸形线粒体出现，线粒体嵴型异常，可呈同心漩涡状、迷宫状或矩形结晶状结构。

姚英民等[3]曾用电镜观察轮状病毒感染时线粒体形态变化时发现线粒体外形肿胀，电子密度增高，基质中在大量具有紊乱的峭和晶状物，峭模糊不清，基质凝集。

此外还可以采用分光光度法和钙离子荧光探针FLUO-2/AM及荧光分光光度法测定线粒体肿胀及游离钙离子的含量。

细胞生物学中的线粒体结构与功能研究进展细胞是生物体的基本结构和功能单位，而细胞内的线粒体则被认为是细胞中最重要的细胞器之一。

线粒体作为细胞内的“能量中心”，通过产生三磷酸腺苷（ATP）来为细胞提供所需的能量。

除此之外，线粒体还参与许多重要的细胞生物学过程，包括代谢调节、细胞凋亡以及细胞信号传导等。

本文将探讨线粒体的结构与功能，并介绍近年来在该领域的研究进展。

线粒体是一种双膜结构的细胞器，其外膜和内膜分别包裹着线粒体基质和内膜空间。

线粒体内膜上存在许多褶皱，称为线粒体葡萄糖酸穿透孔复合体（mitochondrial permeability transition pore, mPTP），它参与调控线粒体的通透性。

另外，线粒体内膜还富含多种膜蛋白，包括电子传递链相关复合物以及ATP合酶等。

线粒体的结构决定了它的功能。

线粒体通过线粒体呼吸链（oxidative phosphorylation, OXPHOS）产生细胞能量。

通过复杂的氧化还原反应，线粒体将营养物质经过一系列酶促反应分解成二氧化碳和水，并通过释放能量合成ATP。

此外，线粒体还参与细胞的钙离子调节，通过调节线粒体内的钙离子浓度来影响细胞的信号传导和调节细胞凋亡的过程。

线粒体的功能异常与多种细胞疾病密切相关。

例如，线粒体DNA （mtDNA）的突变与线粒体相关疾病的发生密切相关。

此外，线粒体呼吸链的功能受损也与许多常见疾病如心脑血管疾病、肿瘤和神经系统疾病等有关。

因此，研究线粒体的结构与功能对于理解疾病的发生机制以及开发相关的治疗方法具有重要的意义。

近年来，科学家们通过多种方法对线粒体进行了深入研究，并取得了一系列重要的发现。

例如，通过细胞色素c释放的检测，科学家们发现mPTP在细胞凋亡中起到了重要的调节作用。

此外，通过研究线粒体内膜的磷脂转运蛋白，科学家们发现线粒体中饱和度高的磷脂含量与抑制细胞凋亡之间存在联系。

这些研究不仅深入了解了线粒体的结构与功能，而且为疾病的治疗提供了新的思路。