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本报告由 MaltSci•麦伴科研 基于最新文献和研究成果撰写

线粒体功能障碍在疾病中的作用是什么？ ​

摘要 ​

线粒体是细胞内重要的细胞器，承担着能量代谢、钙离子稳态、氧化还原反应以及细胞凋亡等多种生物学功能。近年来，越来越多的研究表明，线粒体功能障碍与多种疾病的发生和发展密切相关，包括代谢性疾病、神经退行性疾病、心血管疾病以及癌症等。这些疾病的共同特点是线粒体在细胞能量生产和调节细胞生理状态方面的失调，导致细胞功能受损，最终引发病理变化。线粒体功能障碍可能通过多种机制影响细胞的生理功能，例如，能量生成不足导致代谢紊乱，氧化应激与神经退行性疾病的发病密切相关。此外，心血管疾病的发生与线粒体功能障碍密不可分，而癌症细胞的代谢重编程常伴随着线粒体功能的改变。尽管目前已有一定研究进展，但线粒体功能障碍的具体分子机制尚不完全清楚，如何有效靶向线粒体进行治疗仍然是一个挑战。因此，深入探讨线粒体在不同疾病中的作用及其潜在机制，对于理解疾病的发病机制和开发新的治疗策略具有重要意义。本综述将系统性分析线粒体的结构与功能，探讨其在代谢性疾病、神经退行性疾病、心血管疾病和癌症中的作用，并总结针对线粒体的治疗策略，为临床治疗提供新的视角和依据。

大纲 ​

本报告将涉及如下问题的讨论。

  • 1 引言
  • 2 线粒体功能及其在细胞中的作用
    • 2.1 线粒体的结构与功能
    • 2.2 线粒体在能量代谢中的角色
  • 3 线粒体功能障碍与代谢性疾病
    • 3.1 糖尿病
    • 3.2 肥胖症
  • 4 线粒体功能障碍与神经退行性疾病
    • 4.1 阿尔茨海默病
    • 4.2 帕金森病
  • 5 线粒体功能障碍与心血管疾病
    • 5.1 冠心病
    • 5.2 心力衰竭
  • 6 线粒体功能障碍与癌症
    • 6.1 癌症代谢重编程
    • 6.2 线粒体靶向治疗
  • 7 总结

1 引言 ​

线粒体是细胞内重要的细胞器，承担着能量代谢、钙离子稳态、氧化还原反应以及细胞凋亡等多种生物学功能。近年来，越来越多的研究表明，线粒体功能障碍与多种疾病的发生和发展密切相关，包括代谢性疾病、神经退行性疾病、心血管疾病以及癌症等。这些疾病的共同特点是线粒体在细胞能量生产和调节细胞生理状态方面的失调，导致细胞功能受损，最终引发病理变化[1][2]。因此，深入研究线粒体功能障碍的机制及其在不同疾病中的作用，对于揭示疾病的发病机制和开发新的治疗策略具有重要意义。

线粒体功能障碍可能通过多种机制影响细胞的生理功能。例如，线粒体的能量生成不足可能导致细胞代谢紊乱，进而引发代谢性疾病如糖尿病和肥胖症；而线粒体的氧化应激则与神经退行性疾病如阿尔茨海默病和帕金森病的发病密切相关[3][4]。此外，心血管疾病的发生也与线粒体的功能障碍密不可分，研究表明线粒体在心肌细胞的能量代谢和应激反应中起着关键作用[5]。与此同时，癌症细胞的代谢重编程常伴随着线粒体功能的改变，线粒体的异常被认为是癌症发生和发展的重要驱动因素[6]。

目前，关于线粒体功能障碍与疾病之间关系的研究已经取得了一定的进展，但仍然存在许多未解之谜。例如，线粒体功能障碍的具体分子机制尚不完全清楚，如何有效地靶向线粒体进行治疗仍然是一个挑战[7]。因此，深入探讨线粒体在不同疾病中的作用及其潜在机制，不仅有助于我们理解疾病的发病机制，也为未来的治疗策略提供了新的思路。

本综述将围绕线粒体功能及其在细胞中的作用展开，首先介绍线粒体的结构与功能，以及它们在能量代谢中的重要角色。接着，我们将探讨线粒体功能障碍与代谢性疾病、神经退行性疾病、心血管疾病和癌症之间的关系，分析其潜在的机制。最后，我们将总结目前针对线粒体的治疗策略，并展望未来的研究方向。通过系统性地分析现有文献和研究进展，我们希望能够为线粒体功能障碍在疾病中的作用提供更为全面的理解，并为临床治疗提供新的视角和依据。

2 线粒体功能及其在细胞中的作用 ​

2.1 线粒体的结构与功能 ​

线粒体是细胞中极为活跃的细胞器，承担着多种重要功能，包括能量生产、钙稳态调节、细胞凋亡和通过分裂与融合维持细胞的数量。在疾病的发生机制中，线粒体功能障碍被认为是一个关键因素，特别是在多种神经退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病和亨廷顿病）中。线粒体功能障碍的表现形式包括氧化应激、突变以及电子传递链中复合物功能的异常，这些因素均可能导致ATP生产的抑制和活性氧（ROS）的生成，从而对线粒体造成重大损害[8]。

在神经退行性疾病中，线粒体的功能异常被广泛认为是病理过程中的核心因素。研究表明，线粒体代谢不仅是高能中间体的主要来源，也是自由基的产生源，这意味着遗传性或获得性的线粒体缺陷可能导致能量缺陷和氧化损伤，从而引发神经元的退化[9]。例如，在帕金森病中，核基因突变（如PINK1和Parkin基因）与神经退行性过程密切相关，而在阿尔茨海默病中，APP、PSEN1和PSEN2的突变则与临床症状的多样性有关[8]。

线粒体的功能障碍还与多种其他疾病的发生相关，包括2型糖尿病、肥胖、心血管疾病和老化等。这些疾病的共同特征是线粒体在能量生产、血红素合成、钙缓冲、类固醇生成和凋亡信号传导中的关键作用[10]。在肾脏疾病中，线粒体功能障碍也被认为是重要的致病因素，特别是在慢性肾病和急性肾损伤的发病机制中，线粒体的动态变化和自噬过程对维持肾脏的能量代谢至关重要[11]。

在治疗方面，针对线粒体功能障碍的干预措施正在逐步成为新的治疗策略。例如，线粒体保护剂、代谢调节剂和基因治疗等新兴策略正在被探索，以改善线粒体功能并减轻疾病的严重程度[12]。这些治疗方法的研究不仅有助于理解线粒体在疾病中的多重作用，也为未来的药物开发提供了新的方向。

总之，线粒体在细胞功能中的重要性及其在多种疾病中的作用表明，深入研究线粒体生物学及其功能障碍的机制，对于开发新的治疗策略和改善患者预后具有重要意义。

2.2 线粒体在能量代谢中的角色 ​

线粒体在细胞中发挥着至关重要的作用，主要负责能量的产生和多种代谢过程。线粒体通过氧化磷酸化途径生成三磷酸腺苷（ATP），为细胞提供能量。此外，线粒体还参与钙离子（Ca2+）的调节、细胞凋亡的执行以及活性氧（ROS）的产生等重要生理过程。

线粒体功能障碍被认为是多种疾病的发病机制之一。研究表明，线粒体功能障碍可以导致氧化应激、炎症反应和细胞死亡，这些因素在多种疾病的发病过程中扮演了重要角色。例如，线粒体功能障碍与帕金森病（PD）、阿尔茨海默病（AD）、多发性硬化症（MS）、抑郁症和癫痫等神经系统疾病的发生和发展密切相关[[37949207]]。这些疾病中，线粒体的能量生成能力下降、ROS的产生增加以及钙离子稳态的失调都可能导致神经元的死亡和认知功能的损害[[39857442]]。

此外，线粒体在代谢疾病中的作用也日益受到重视。线粒体在能量代谢中的核心地位使其在肥胖、2型糖尿病和生殖障碍等疾病中发挥重要作用。线粒体功能障碍可能导致能量产生不足，从而引发一系列代谢紊乱[[32945868]]。在心血管疾病和癌症等其他疾病中，线粒体的功能障碍同样被认为是关键的病理机制之一，表现为线粒体内ROS的过度产生和氧化磷酸化的受损[[20001744]]。

针对线粒体功能障碍的治疗策略也在不断发展。这些策略包括药物治疗、基因治疗、光疗法和线粒体疗法等，旨在恢复线粒体功能、减轻细胞损伤并增强神经保护[[37949207]]。尽管这些治疗方法在临床应用中仍面临挑战，但它们为线粒体相关疾病的治疗提供了新的方向和可能性。

总之，线粒体功能障碍在多种疾病的发病机制中扮演着关键角色，影响着细胞的能量代谢、氧化应激和细胞死亡过程，理解其机制对于开发有效的治疗策略至关重要。

3 线粒体功能障碍与代谢性疾病 ​

3.1 糖尿病 ​

线粒体功能障碍在多种代谢性疾病中扮演着关键角色，尤其是在糖尿病的发病机制中。线粒体作为细胞的能量工厂，主要通过氧化磷酸化过程产生大部分的腺苷三磷酸（ATP），并在细胞的能量代谢、钙稳态、信号传导、细胞增殖和凋亡等多种生理过程中发挥重要作用[13]。

在糖尿病的背景下，线粒体功能障碍被认为是导致胰岛素抵抗和高血糖的主要因素之一。研究表明，线粒体能量代谢的缺陷与胰岛β细胞的功能失调密切相关，导致胰岛素分泌不足，从而引发代谢失调和高血糖[14]。具体来说，线粒体在胰岛β细胞中的功能失常会破坏葡萄糖代谢与胰岛素分泌之间的耦合，最终导致细胞凋亡和β细胞死亡[15]。

此外，线粒体的氧化应激与糖尿病的发生也有显著关联。线粒体功能障碍可能导致反应性氧种（ROS）的过量产生，进而引发细胞内的氧化应激，损伤细胞和组织，进而加剧胰岛素抵抗[16]。这种氧化应激的增加不仅影响胰岛β细胞，还会影响其他胰岛素靶细胞（如肝脏、肌肉和脂肪组织），导致全身性的代谢紊乱[17]。

在研究中，线粒体的遗传和环境因素被认为是引起功能障碍的重要原因。例如，线粒体DNA的突变和线粒体内的蛋白质修饰（如乙酰化和磷酸化）可能会影响其功能，进而导致代谢疾病的发生[18]。此外，脂肪酸代谢的改变也被认为与线粒体功能障碍密切相关，过量的游离脂肪酸会引发线粒体的脂毒性，进一步导致胰岛素信号通路的紊乱[17]。

综上所述，线粒体功能障碍在糖尿病的发病机制中起着核心作用，通过影响能量代谢、引发氧化应激、损害胰岛β细胞功能及引起全身性代谢失调，成为糖尿病及其并发症的重要靶点。因此，针对线粒体的治疗策略，旨在恢复其功能和提高胰岛素敏感性，可能为糖尿病的预防和治疗提供新的方向[14][16][19]。

3.2 肥胖症 ​

线粒体功能障碍在肥胖症及相关代谢性疾病中扮演着重要的角色。肥胖症是一种与多种代谢性疾病密切相关的状态，包括2型糖尿病、非酒精性脂肪肝病（NAFLD）等。这些疾病的共同特征是胰岛素抵抗和线粒体功能的改变。

首先，线粒体是细胞能量代谢的中心，负责通过氧化磷酸化（OXPHOS）产生大部分的细胞三磷酸腺苷（ATP）。在肥胖症中，线粒体功能障碍通常表现为氧化磷酸化能力的降低、反应性氧种（ROS）产生的增加以及线粒体DNA的损伤。这些变化会导致细胞内的氧化应激和慢性低度炎症，进一步加重代谢性疾病的病理状态[16]。

在肥胖状态下，脂肪组织的肥大和功能障碍会引发大量的促炎细胞因子（如TNF-α、IL-6和IL-1β）的释放。这些细胞因子不仅促进全身的胰岛素抵抗，还通过影响线粒体功能加剧了代谢压力[20]。线粒体的功能障碍会导致脂肪细胞内的脂肪酸代谢紊乱，进而促进脂肪在肝脏的异常积累，形成非酒精性脂肪肝病（NAFLD）[21]。

此外，线粒体功能障碍与胰岛素信号传导的失调密切相关。研究表明，线粒体的损伤可能通过影响胰岛素受体和下游信号通路，进一步加重胰岛素抵抗的程度。这种相互作用形成了一个恶性循环，使得肥胖症患者的代谢状态更加恶化[20]。

针对线粒体功能障碍的治疗策略正在受到越来越多的关注。通过改善线粒体功能，恢复能量代谢的正常状态，有望减轻肥胖及其相关代谢性疾病的症状。例如，生活方式的改变（如健康饮食和规律运动）和一些药物的应用被认为可以改善线粒体的生物功能，从而减轻代谢性疾病的负担[22]。

综上所述，线粒体功能障碍在肥胖症及其相关代谢性疾病的发病机制中起着关键作用，理解其作用机制对于开发新的治疗策略至关重要。

4 线粒体功能障碍与神经退行性疾病 ​

4.1 阿尔茨海默病 ​

线粒体功能障碍在阿尔茨海默病（AD）的发病机制中扮演着至关重要的角色。阿尔茨海默病是最常见的神经退行性疾病，约占全球痴呆病例的70%。该病以认知能力逐渐下降为特征，包括记忆丧失、失语以及性格和行为的改变[23]。研究表明，线粒体功能障碍在AD的发生和发展中起着关键作用，主要表现为氧化应激的增加、线粒体动态失衡、线粒体自噬受损以及线粒体基因组异常[23]。

线粒体功能障碍的机制包括氧化应激引起的呼吸链功能障碍、线粒体生物合成的丧失、线粒体动态的缺陷以及线粒体DNA的突变。这些异常与淀粉样β蛋白和tau蛋白的病理密切相关，共同加速了神经退行性过程[24]。具体而言，线粒体是细胞内主要的能量来源，其通过氧化磷酸化过程产生ATP，维持神经元的正常功能[25]。线粒体的损伤导致能量供应不足，进而引发神经元的死亡和认知功能的衰退[26]。

此外，线粒体功能障碍还与阿尔茨海默病相关的蛋白质聚集（如淀粉样β和tau）之间存在明显的相互关系。线粒体不仅受到这些蛋白质的影响，同时它们的异常也会促进线粒体的功能失调，从而形成恶性循环，导致细胞能量缺乏和突触功能失调[27]。在AD患者的神经元中，线粒体的数量减少、超微结构改变、酶活性降低以及动力学异常等现象均被观察到，这些异常不仅损害了正常的神经元功能，还成为AD进展的主要驱动因素[26]。

针对线粒体的治疗策略正在受到越来越多的关注。通过改善线粒体功能或修复线粒体损伤，有可能为阿尔茨海默病患者的生活质量提供显著改善[23]。例如，针对线粒体的抗氧化治疗和线粒体自噬的增强策略被提出，旨在通过调节线粒体的动态和功能来对抗神经退行性变化[28]。

综上所述，线粒体功能障碍在阿尔茨海默病的发病机制中占据了核心地位，其导致的能量缺乏和氧化应激不仅是病理变化的早期表现，还可能是潜在的治疗靶点，为未来的研究和治疗提供了新的方向。

4.2 帕金森病 ​

线粒体功能障碍在帕金森病（PD）的发病机制中扮演着核心角色。研究表明，线粒体不仅是细胞的能量工厂，还参与调节多种细胞过程，包括细胞死亡和氧化应激反应。PD的病理生理学研究表明，线粒体功能障碍与神经元的死亡和病理特征密切相关。

首先，线粒体在PD中的作用可以通过其在能量代谢中的功能来理解。线粒体负责合成三磷酸腺苷（ATP），而PD患者的线粒体呼吸链功能，尤其是复合体I的活性，常常受到抑制。这种功能障碍导致ATP生成减少，同时产生过量的活性氧种（ROS），这些ROS会对细胞造成氧化损伤，从而引发神经退行性变[29][30]。

其次，线粒体DNA（mtDNA）的突变也被认为是PD发病的重要因素。mtDNA的突变可以导致线粒体功能的进一步下降，并且与PD的多种遗传形式相关。研究显示，某些与线粒体功能直接相关的基因（如PINK1和Parkin）在遗传性PD中起着重要作用，这些基因的突变会导致线粒体质量控制的失调，进而引发神经元的损伤和死亡[31][32]。

此外，线粒体的动态变化（如融合与分裂）在PD的发病机制中也至关重要。正常情况下，线粒体的动态平衡对于维持细胞的能量需求和应对压力至关重要。然而，在PD中，线粒体动态的失衡会导致能量不足和细胞死亡[33][34]。

最后，线粒体功能障碍与神经炎症之间的关系也值得关注。线粒体的损伤可引发神经炎症反应，进一步加重神经元的损伤。这种炎症反应和线粒体功能障碍之间的相互作用可能加速PD的进展[35][36]。

综上所述，线粒体功能障碍在帕金森病的发病机制中起着多重作用，包括能量代谢障碍、氧化应激、遗传因素和神经炎症等。这些机制相互交织，形成了PD的复杂病理生理网络，提示线粒体可能成为潜在的治疗靶点。

5 线粒体功能障碍与心血管疾病 ​

5.1 冠心病 ​

线粒体功能障碍在冠心病等心血管疾病中扮演着重要角色。冠心病是全球主要的死亡原因之一，其发病机制与线粒体的功能失调密切相关。线粒体不仅是细胞的能量工厂，负责合成三磷酸腺苷（ATP），还在调节反应性氧种（ROS）生成、细胞死亡及内源性信号传导中发挥关键作用。

首先，线粒体功能障碍会导致ATP合成的减少，进而影响心脏细胞的能量供应。在冠心病中，心肌细胞对能量的需求增加，而线粒体功能的降低使得心肌细胞无法有效满足这一需求，导致心脏功能的进一步恶化[37]。此外，线粒体功能障碍还会引起过量的ROS生成，这些活性氧种会导致氧化应激，损伤细胞膜和其他细胞成分，进而引发细胞凋亡和坏死，进一步加重心脏损伤[38]。

其次，线粒体的动态变化（如融合、裂变和自噬）在维持心脏健康中也至关重要。线粒体的裂变和融合过程对于维持线粒体的质量和功能至关重要，而在冠心病患者中，这些过程常常受到干扰，导致损伤线粒体的积累，进一步加重心脏病理变化[39]。具体来说，线粒体自噬（mitophagy）是清除受损线粒体的关键机制，其失调会导致功能不全的线粒体在心肌细胞内积聚，从而加剧心脏病的进展[40]。

此外，线粒体功能障碍还与细胞内钙离子（Ca2+）的异常循环有关。在冠心病中，线粒体对钙的调节失常可能导致心肌细胞的兴奋性和收缩性下降，进而影响心脏的整体功能[41]。这些变化可能导致心律失常和其他严重的心血管事件。

综上所述，线粒体功能障碍通过多种机制影响冠心病的发生和发展，包括能量代谢的失调、氧化应激的增加、细胞死亡的激活以及线粒体动态变化的失调。因此，针对线粒体功能的治疗策略，如线粒体抗氧化剂和代谢调节剂，可能为改善冠心病的治疗提供新的思路[42]。

5.2 心力衰竭 ​

线粒体功能障碍在心血管疾病，尤其是心力衰竭中的作用日益受到重视。心力衰竭是多种心血管疾病的终末阶段，其发病机制复杂，线粒体功能的异常被认为是关键因素之一。线粒体不仅是细胞的能量工厂，还在调节细胞代谢、内源性钙离子平衡和细胞凋亡等方面发挥重要作用。

首先，线粒体功能障碍会导致能量代谢的紊乱。在心力衰竭中，心肌细胞的能量生产模式发生改变，能量供应从线粒体的脂肪酸氧化转向糖酵解，这种适应性变化并不能有效恢复能量稳态，反而会加剧病情进展（Gallo et al. 2024）。此外，线粒体的氧化磷酸化（OXPHOS）功能受损，导致ATP（腺苷三磷酸）合成减少，进而影响心肌细胞的正常功能（Wu et al. 2022）。

其次，线粒体功能障碍会导致氧化应激的增加。线粒体在能量代谢过程中产生的活性氧（ROS）在正常情况下是细胞信号传导的重要分子，但过量的ROS会引发细胞损伤，导致心肌细胞凋亡和坏死（Yang 2025）。这种氧化应激不仅直接损伤心肌细胞，还会激活多条信号通路，进一步促进心脏重塑和功能衰竭（Gallo et al. 2024）。

另外，线粒体动力学的改变也是心力衰竭的重要机制之一。线粒体的融合和裂变过程在维持线粒体的功能和质量方面至关重要。当这些过程失衡时，可能导致线粒体质量控制失效，进而影响心肌细胞的生存和功能（Inferrera et al. 2025）。例如，过度的线粒体自噬（mitophagy）虽然可以清除受损的线粒体，但如果过度进行，可能会导致线粒体数量的显著减少，进一步加重心力衰竭（Liu et al. 2023）。

最后，针对线粒体功能障碍的治疗策略逐渐成为心力衰竭管理中的一个重要方向。研究者们正在探索多种可能的干预手段，包括线粒体抗氧化剂、代谢调节剂和基因治疗等（Xia et al. 2023）。这些新兴的治疗方法旨在改善线粒体功能，从而提高心脏的能量代谢能力，减轻心力衰竭的症状。

综上所述，线粒体功能障碍在心力衰竭的发生和发展中扮演着至关重要的角色，其影响涉及能量代谢、氧化应激、细胞凋亡及线粒体动力学等多个方面。未来的研究将继续深入探讨线粒体在心血管疾病中的作用，并为临床提供新的治疗靶点。

6 线粒体功能障碍与癌症 ​

6.1 癌症代谢重编程 ​

线粒体功能障碍在癌症的发生和进展中扮演着重要的角色，尤其是在癌症代谢重编程的过程中。线粒体作为细胞的能量中心，不仅负责能量的生成，还参与细胞代谢、细胞凋亡及红氧平衡等多个生理过程。当线粒体功能受损时，会导致一系列代谢异常，这些异常与癌症的发生密切相关。

首先，线粒体功能障碍与癌细胞的代谢重编程密切相关。癌细胞通常表现出“瓦尔堡效应”，即在充足氧气的条件下仍偏好于有氧糖酵解以生成能量，而非依赖于线粒体的氧化磷酸化。这种代谢重编程使癌细胞能够在低氧环境中存活并快速增殖，同时为细胞提供合成核苷酸和脂质所需的中间产物[43]。

其次，线粒体的功能障碍会导致活性氧（ROS）的过量产生。ROS不仅会引发细胞损伤，还会通过影响细胞信号传导通路促进肿瘤的发生和进展。线粒体DNA（mtDNA）的突变被认为是肿瘤发生的一个重要因素，这些突变可能导致线粒体功能的进一步下降，形成恶性循环[44]。

此外，线粒体在细胞凋亡中的作用也不可忽视。线粒体的异常会影响细胞的生死平衡，抑制凋亡信号的传递，从而使癌细胞逃避正常的细胞死亡机制。这种逃避机制不仅促进了肿瘤细胞的存活，也增加了对化疗药物的抵抗性，导致治疗效果的降低[45]。

针对线粒体的治疗策略逐渐成为癌症治疗的新方向。通过调节线粒体的功能和代谢，可以为癌症患者提供新的治疗方案。这包括使用小分子药物来改善线粒体功能，或是通过饮食干预等方式来影响线粒体的代谢状态[46]。

总之，线粒体功能障碍在癌症的代谢重编程中起着核心作用，通过影响细胞的能量代谢、ROS的产生及细胞凋亡等多方面，促进了癌症的发生与进展。因此，深入研究线粒体的生物学特性及其在癌症中的作用，将为未来的癌症治疗提供新的思路和方法。

6.2 线粒体靶向治疗 ​

线粒体在细胞中扮演着至关重要的角色，除了能量生成外，还参与多种生理和化学过程，影响细胞的生存。线粒体功能障碍与多种疾病的发生密切相关，尤其在癌症的发生和发展中起着关键作用。

线粒体功能障碍被认为是癌症耐药性和肿瘤进展的主要因素之一。癌细胞常常表现出线粒体功能的失调，导致细胞代谢的重编程和对化疗药物的耐受性增强。这种耐药性主要源于肿瘤干细胞的存在，这些细胞在肿瘤异质性中占据小部分，且具有线粒体功能障碍的特征[45]。此外，线粒体的生物合成增加和动态变化也促进了耐药性的形成。

在癌症治疗中，靶向线粒体的策略逐渐成为一个新的研究方向。研究表明，通过诱导线粒体功能障碍，可以有效地抑制癌细胞的增殖并促进其凋亡。多种治疗性纳米系统已被设计用于精准肿瘤治疗，这些系统通过降低三磷酸腺苷（ATP）水平、破坏氧化还原稳态、抑制糖酵解、调节蛋白质、去极化膜电位、损伤线粒体DNA以及调控自噬等机制来实现对癌细胞的靶向诱导[47]。

针对线粒体的治疗方法有望通过改善线粒体功能来减轻癌症进展和化疗耐药性。这些方法不仅包括小分子药物，还可能涉及基因治疗和纳米医学等新兴技术。例如，线粒体靶向的治疗可以利用天然化合物或合成药物，这些药物能够选择性地影响癌细胞的线粒体功能，从而实现对肿瘤的精准打击[48]。

在癌症的治疗中，线粒体靶向疗法的研究不仅限于化疗药物的优化，还涉及到免疫细胞的功能恢复。线粒体功能的恢复被认为能够增强免疫细胞的抗肿瘤效应，这为癌症免疫治疗提供了新的思路[49]。

综上所述，线粒体功能障碍在癌症的发生和发展中起着核心作用，靶向线粒体的治疗策略展现了良好的前景，可能为未来癌症治疗提供新的方法和思路。

7 总结 ​

本综述探讨了线粒体功能障碍在多种疾病中的重要作用，特别是在代谢性疾病、神经退行性疾病、心血管疾病和癌症等领域。主要发现表明，线粒体不仅是细胞能量的主要来源，还在细胞的氧化还原状态、钙稳态和细胞凋亡等多种生理过程中发挥关键作用。线粒体功能障碍通过多种机制影响细胞的生理功能，包括能量代谢的紊乱、氧化应激的增加和细胞死亡的激活等，导致疾病的发生和发展。当前的研究虽然已揭示了线粒体与多种疾病之间的关联，但仍存在许多未解之谜，如具体的分子机制和有效的治疗靶点。因此，未来的研究应继续深入探索线粒体在疾病中的作用机制，并开发针对线粒体功能障碍的治疗策略，以改善患者的预后和生活质量。

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