对线粒体主要功能的认识

线粒体功能缺陷与PD:在PD发病中起重要作用。

对PD患者线粒体功能缺陷认识源于对MPTP作用机制研究，MPTP通过抑制黑质线粒体呼吸链复合物Ⅰ活性导致Parkinson病。

体外实验证实MPTP活性成分MPP 能造成MES 23.5细胞线粒体膜电势下降，氧自由基生成增加。

PD患者黑质线粒体复合物Ⅰ活性可降低32%～38%，复合物alpha活性降低使黑质细胞对自由基损伤敏感性显著增加。

在多系统萎缩及进行性核上性麻痹患者黑质中未发现复合物Ⅰ活性改变，表明PD黑质复合物Ⅰ活性降低可能是PD相对特异性改变。

PD患者存在线粒体功能缺陷可能与遗传和环境因素有关，研究提示PD患者存在线粒体DNA突变，复合物Ⅰ是由细胞核和线粒体两个基因组编码翻译，两组基因任何片段缺损都可影响复合物Ⅰ功能。

线粒体与钙稳态与细胞凋亡:线粒体被认为是细胞内最大的钙池之一，生理状态下，可以有效地缓冲细胞内Ca2+浓度变化。

心肌缺血后，其损伤的发生、发展与线粒体内Ca2+稳态失调关系密切。

目前研究证实，在多数条件下，线粒体内Ca2+的过度聚集使膜通透性转运孔（mitochondrial permeability transition pore , MPTP）开放，引起线粒体功能障碍和与启动细胞死亡事件相关蛋白的释放，启动细胞死亡。

线粒体钙超载产生缺血再灌注损伤的重要机制之一就是线粒体基质Ca2+浓度持续升高致使线粒体内膜MPTP不可逆过度开放。

MPTP开放引起细胞色素C释放→细胞死亡：在细胞色素C含量丰富的细胞，通过快速凋亡机制包括由ApaF1(凋亡促进因子-l)介导的凋亡过程。

释放的细胞色素C参与激活凋亡的酶通路，未释放的细胞色素C用于维持电子传递和氧呼吸，为凋亡进程提供ATP。

由于线粒体MPTP开放，细胞色素C大量释放，ATP产生骤减，无法维持供能，细胞走向坏死。

线粒体钙与活性氧
线粒体是细胞产生ROS的主要场所：complex Ⅰ，Ⅲ→Superoxide；Mn-SOD →H2O2 or Superoxide + NO →ONOO-
ROS的产生与线粒体内Ca2+的聚积有关: mito Ca2+↑→MPTP开放→ΔΨm↓→theΔΨm-dependent complex III-mediated ROS formation.
mito Ca2+↑→mNOS→↑NO→↑ONOO-
ROS ↑→细胞损伤：脂质过氧化→细胞膜的通透性↑→细胞内Ca2+超载。

由此可见，线粒体内Ca2+超载导致ROS产生，ROS又促使细胞内Ca2+超载的发生。