线粒体在健康和疾病中发挥着关键作用，相关功能列举：
能量代谢：线粒体是细胞内进行氧化磷酸化、三羧酸循环（也称柠檬酸循环或克氏循环）的主要场所，负责产生ATP（细胞的能量货币），是细胞的“能量工厂”。因此，对其研究有助于我们更好地理解细胞的基本生理功能。
细胞过程：线粒体还参与细胞信号传导、细胞凋亡和钙离子稳态等过程，对其研究有助于揭示这些生命现象的机理。
遗传性疾病：许多疾病，特别是遗传性疾病，与线粒体功能障碍有关，如线粒体疾病、代谢性疾病、神经退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病）、心血管疾病等。对这些疾病的研究有助于我们了解疾病的发病机制，为疾病的预防、诊断和治疗提供理论支持。
衰老：线粒体功能随年龄增长而衰退的现象被认为是生物体衰老的重要原因。
离子稳态：线粒体在维持细胞内离子稳态方面起着至关重要的作用。特别是钙离子（Ca²⁺）的稳态，线粒体作为调节者、缓冲池和传感器参与细胞内钙信号传导。线粒体可以储存和释放钙，从而影响细胞质中钙峰值的形状、频率和幅度，这对于各种细胞过程都紧密相关。例如，在阿尔茨海默病的发病机制中，线粒体钙离子稳态和通透性转换孔失调是参与线粒体功能障碍级联反应的关键上游信号通路。
胞内、胞外交流：线粒体不仅作为细胞的能量工厂，还与其他细胞器和环境相互作用，影响各个生理层面的交流。线粒体是细胞间通讯的核心，在复杂的调节活动和细胞间通讯中充当信号细胞器。线粒体与细胞核之间的信号转导通路在细胞稳态中扮演关键角色，这种交流对于协调线粒体氧化磷酸化复合物的表达、翻译和组装至关重要。
免疫系统：线粒体在免疫系统中发挥着重要作用。它们不仅是人体能量中心，也是免疫的调控中心。线粒体拥有较为独立的一套信号系统，包括线粒体DNA（mtDNA）、蛋白、核酸、磷脂、代谢物和活性氧等，这些信号可以激活不同的免疫信号通路。例如，mtDNA的释放可以激活Toll-like-receptor 9（TLR 9）和NLRP3炎症小体等信号通路，促进促炎基因的表达和细胞因子的释放。
肠道微生物群：肠道微生物群与线粒体之间存在密切的相互作用。肠道微生物群可以影响线粒体新生，从而影响能量产生和其他线粒体功能。同时，线粒体通过产生活性氧和其他代谢物来影响肠道微生物群的组成。
参考文献：
1) Casanova, A., Wevers, A., Navarro-Ledesma, S., & Pruimboom, L. (2023). Mitochondria: It is all about energy. Frontiers in Physiology, 14. https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1114231
2) Nicholls, DG (2004) Mitochondrial Membrane Potential and Aging. Aging Cell 3: 35-40.
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