线粒体是产生维持生命引擎运转能量的关键细胞器。在分子层面上，线粒体健康直接影响氧化磷酸化产生ATP的效率。这种高能分子通过专门的线粒体过程不断生成，并用于为各种大小的活动提供能量。
PART 01
理解线粒体功能障碍
科学家们早已知道线粒体在衰老过程中发挥着关键作用，线粒体功能障碍是衰老的主要标志之一(1)。保持线粒体的良好状态对于维持健康平衡至关重要。当这种平衡被打破时，线粒体损伤和功能障碍可能会引发疾病。
线粒体功能障碍与广泛的健康状况相关，包括神经退行性疾病、代谢紊乱、心血管疾病和衰老。线粒体功能障碍是一个总称，用来描述细胞能量产生的退化功能。到底出了什么问题？以下是发生的四种变化类别。
先前的研究表明，老年细胞的线粒体膜电位较低(2, 3)。这一现象背后的直接机制仍不甚明了，但许多人认为氧化应激和线粒体解耦起着作用。线粒体解耦是电子传递链(ETC)复合体与ATP合成步骤之间的正常耦合被破坏的过程。因此，通常在线粒体内膜上产生的质子梯度（电压电位）消失，导致能量以热的形式释放，而不是以ATP分子的形式。这种极度的降低可能导致线粒体自噬，即清除有缺陷的线粒体。如果膜电位突然下降，氧化磷酸化（ATP产生）就会停止(4)，引发一系列警报以触发凋亡(5)。幸运的是，对线虫的研究表明，在成年期增加膜电位可以延缓功能障碍、衰老特征，并延长寿命(6)。
在生理条件下，活性氧(ROS)是线粒体ATP产生的副产品。我们的细胞已经发展出抗氧化过程来中和这些有害的自由基，但当线粒体受到累积损伤时，这些系统可能会超负荷，导致ROS对其他大分子造成破坏，特别是对敏感的线粒体DNA(mtDNA)(7, 8, 9)。呼吸能力的丧失也是衰老细胞的常见症状(10)。
除了细胞核外，线粒体是唯一具有自己基因组的细胞器。线粒体DNA(mtDNA)长度仅有16.6k。MtDNA编码呼吸链亚基(12)，这些亚基被组装用于氧化磷酸化。不幸的是，mtDNA容易受到外部损伤，因此累积的DNA损伤会导致氧化损伤、突变性损伤和修复受损(13)。
线粒体突变后可以通过细胞分裂传递给下一代，并在不同组织中积累(14)。这在突变小鼠模型中得到了展示，该模型被设计为具有缺陷的DNA聚合酶，以引起在细胞分裂过程中累积的广泛随机、渐进的DNA突变(15)。mtDNA突变小鼠出生时正常，但出现了早衰症状，如体重减轻、皮下脂肪减少、心脏病、脱发和活动能力下降。因此，mtDNA突变过载与组织功能障碍和器官衰竭相关。
线粒体生物合成响应代谢需求、细胞生长和压力等多种输入而产生“新”的线粒体(16)。与线粒体自噬相结合，这种动态的相互作用允许代谢编程和线粒体周转。在线粒体功能障碍期间，由于ATP合成效率下降，生物能量受损。这种稳态的逐渐下降在大脑中得到了很好的研究，因为大脑是人体中最具能量需求的器官之一，非常依赖于线粒体和细胞呼吸。许多神经退行性疾病起源于线粒体生物合成的紊乱(17)。
线粒体自噬是有选择性地清除老化和/或受损线粒体以进行靶向降解的过程。当线粒体损伤无法挽回时，这可能导致大规模的程序性细胞死亡或衰老发展，以维持细胞健康。
PART 02
如何增强线粒体健康
以下是一些支持线粒体健康的补充剂成分：
槲皮素：这种天然存在于草莓、苹果、葡萄（以及其他水果/蔬菜）中的黄酮类化合物作为抗氧化剂，可以保护免受氧化应激，并增强线粒体生物合成(24)。
甘氨酸：这种氨基酸被发现可以恢复老年个体的线粒体功能和线粒体自噬(25)。
葡萄糖胺：这种成分改善线粒体膜电位并保护免受线粒体介导的凋亡(26)。
白藜芦醇：这种分子减少氧化应激并增加线粒体生物合成(27, 28)。
α-酮戊二酸钙：作为能量生产所需的中间代谢物之一，AKG稳定膜电位，并在氧化应激存在时减轻凋亡(29)。
姜：活性成分6-姜醇已被证明可以促进线粒体生物合成和ATP产生(30)。
芦丁：当给予老年大鼠时，这种黄酮类化合物改善了抗氧化系统并降低了炎症(31)。
PART 03
总结
线粒体功能障碍主要包括：受损的膜电位、增加的氧化应激、低ATP产生和质量控制错误导致线粒体损伤逐渐加重，最终形成一个恶性循环的退化，表现为疾病甚至死亡。
你能做些什么？
通过运动、补充剂/健康饮食、高质量睡眠和其他长寿实践来支持你的线粒体，是改善整体健康的最简单方法之一。
——The End——
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