本文由原康奈尔大学医学院院长Augustine Choi团队近期详细综述了线粒体在健康、疾病和衰老中的作用。线粒体不仅是细胞能量生产的中心，还参与多种细胞过程，包括代谢、钙调节、免疫信号和细胞死亡。因此，线粒体功能障碍可能成为许多人类疾病，包括神经退行性疾病和心血管疾病，以及衰老过程的先兆。文章详细介绍了线粒体代谢、细胞生物能、线粒体动力学、自噬、线粒体损伤相关分子模式、线粒体介导的细胞死亡途径，以及线粒体功能障碍如何与疾病发病机制相关联。因此，线粒体依赖性途径可能成为改善人类疾病的理想治疗靶点。

01线粒体的结构和功能
线粒体是细胞内负责产生能量的重要细胞器，通过氧化磷酸化产生ATP。
线粒体还参与其他多种代谢和调节功能，包括脂肪酸和氨基酸代谢、生物分子合成、钙调节、抗病毒防御和细胞信号传导。线粒体拥有自己的基因组 (mtDNA)，高度易受突变影响。

图1：线粒体能量学
02线粒体功能障碍
线粒体功能障碍可能导致多种人类疾病，包括神经退行性疾病、心血管疾病、肺部疾病和炎症性疾病。线粒体功能障碍的原因包括mtDNA突变、氧化应激、线粒体自噬缺陷、线粒体动力学失衡等。
03线粒体功能障碍与代谢
线粒体功能障碍会影响细胞代谢，导致糖酵解增加、氧化应激增强、细胞凋亡和炎症反应。线粒体功能障碍还会影响线粒体动力学，导致线粒体融合减少、分裂增加和线粒体自噬缺陷。
04线粒体功能障碍与炎症
线粒体损伤相关分子模式（DAMPs）可激活先天免疫应答，包括NLRP3炎性体和MAVS信号通路。线粒体功能障碍会增强 NLRP3炎性体激活，导致炎症反应和细胞死亡。线粒体功能障碍还会影响抗病毒信号通路，减弱对病毒的防御能力。
05线粒体功能障碍与细胞死亡
线粒体功能障碍会激活细胞凋亡通路，导致细胞死亡。线粒体功能障碍还会影响其他形式的细胞死亡，包括细胞坏死和细胞焦亡。
06线粒体功能障碍与人类疾病
线粒体功能障碍与多种人类疾病相关，包括阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病、肌萎缩侧索硬化症、心血管疾病、肺动脉高压、慢性阻塞性肺疾病和特发性肺纤维化。线粒体功能障碍在这些疾病中发挥重要作用，导致神经元死亡、血管重塑、炎症反应和纤维化。
07治疗考虑
开发针对线粒体功能障碍的疗法是未来研究的重点。线粒体靶向药物、线粒体自噬刺激剂、线粒体动力学调节剂和线粒体生物发生促进剂等策略都可能具有治疗潜力。
08未来方向
需要进一步研究线粒体功能障碍的机制，并开发更有效的治疗方法。需要关注不同细胞类型中线粒体功能障碍的差异，以及不同疾病中线粒体功能障碍的贡献。
总而言之，这篇文章强调了线粒体在人类健康和疾病中的重要作用，并为未来研究和疾病治疗提供了重要的方向。