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Mitochondrial Medicine Next Innovation
粒線體疾病
粒線體與老化
生長與老化是一體兩面的事，小時候身體為了要趕快生長，所以體內許多反應都為了要趕快”長大”，但是隨著年紀越大，部分物質反而對老化有加速的功能，而且一些維持年輕的物質就會慢慢地下降。粒線體內的酵素活性就是隨著年齡上升，反而下降了，而且經過不斷的”長大”，粒線體內自己的DNA也很容易突變（粒線體DNA的突變機率，是細胞核內DNA的10倍），一旦粒線體內酵素來不及修復這些DNA，突變就被累積下來，達到一定程度，粒線體就無法正常的工作。發電廠不工作能量無法產生，氧化自由基也會大量上升，破壞細胞內正常的物質。｢老化｣就像溫水煮青蛙一樣，不像疾病快速造成細胞的破壞，是自發性而且必然地，但是提早預防這些破壞、保護粒線體減少損傷，就可以減少破壞、延緩老化。
【圖】粒線體損傷及缺失與疾病發生的發生
退化性神經性疾病
退化性神經性疾病主要中樞神經系統的病變，造成的運動失能及記憶喪失等病徵。除了先天性基因異常的造成神經病變外，退化性神經性疾病在老年人中最容易發生，老化是這類疾病最大的危險因子，與健康的老化不同，更激烈更具破壞性。在老化身體機能都下降時，神經細胞內的粒線體被大量的氧化自由基破壞，累積大量的粒線體無法自行修復，神經細胞又無法清除這些壞掉的粒線體，於是粒線體功能喪失下，導致神經細胞死亡。因為神經細胞不易複製與再生的特性，一旦死亡後就可能造成永久性的傷害。其中阿茲海默症、帕金森氏症、亨丁頓氏舞蹈症與肌萎縮側索硬化症等，都是粒線體損傷所造成退化性神經性疾病。
心血管疾病
粒線體受損而且沒有立即修復時，首要影響就是能量生成減少，而且粒線體也會生成大量的自由基，這對工作量很大的心臟組織馬上就造成衝擊。心臟病的病人身上發現，粒線體的活性下降，導致能量產生效率降低，使心室不正長的肥大，收縮功能喪失，最終導致心衰竭。同時，在高血壓狀態中，心肌細胞內的粒線體數量也會減少，也一樣造成粒線體活性下降等問題。在心肌梗塞然後血液再回流後，也會造成心肌細胞的粒線體脆弱損傷，易產生大量的自由基，且誘發心肌細胞死亡。粒線體大量產生具破壞性的自由基，也會氧化血液中的壞的低密度膽固醇，加劇對血管壁的破壞，增加粥狀動脈硬化的發生。
代謝疾病
第二型糖尿病的發生也與粒線體的功能失調有關，因為胰臟細胞內的粒線體受損，讓胰臟無法正常分泌胰島素，再者肌肉、肝臟、脂肪細胞內粒線體偵測能量的功能壞了，造成細胞內儲存與代謝葡萄糖的能力降低，使得血液中的葡萄糖含量一直在高濃度的狀態，而造成糖尿病。
免疫系統
免疫系統是人體對抗外來入侵物的防線，當病原菌通過皮膚與黏膜的屏障時，體內還有免疫細胞可以保護身體對抗外來的攻擊，這群免疫細胞可分為兩大群，為｢先天性免疫反應｣與｢適應性免疫反應｣兩道防線。巨噬細胞與自然殺手細胞主要參與非專一性的先天性免疫反應，粒線體的角色在這些免疫細胞中相當重要，當巨噬細胞發現外來物時需要大量的能量供給，能夠快速移動靠近病原菌，將它們吞噬然後清除。在巨噬細胞在吞噬殺菌的過程中，也需要粒線體提供具有殺菌功能的自由基，將病原清除。自然殺手細胞也需要細胞內粒線體提供大量的能量，延長細胞壽命，對抗及清除受感染的細胞。在時間上，參與先天性免疫反應的細胞接下來，就是啟動｢適應性免疫｣，包括T細胞與B細胞的活化。健康的粒線體可幫助T細胞分化、增生，啟動專一性細胞毒殺作用，也讓B細胞分化成熟，產生抗體。所以維持健康的粒線體功能，就可避免免疫系統的功能下降，以利對抗病原入侵。
肺部疾病
肺部與支氣管是身體內容易接觸到外界污染的器官，不管事對抗外界的病毒或細菌，甚至於空氣中污染的懸浮粒子PM2.5都是需要經過呼吸道，這些汙染物就容易造成肺部組織的傷害，特別是造成肺部細胞內的粒腺體DNA損傷，產生大量的氧化自由基，促使一連串的發炎反應，使肺部持續處於慢性發炎狀態，可能造成氣喘、慢性阻塞性肺病、肺部纖維化等疾病。特別的是，抽菸的人也很容易造成粒線體產生大量的氧化自由基，長期之下對肺部也會造成相當的破壞。相對於慢性的肺部疾病，在急性肺損傷、急性呼吸道狹窄中，因為肺部細胞內的粒線體嚴重損傷，很快地損傷的粒腺體就誘導肺部細胞快速死亡，馬上肺部氣體交換功能就喪失，無法呼吸。急性肺損傷、急性呼吸道狹窄病人致死率相當高，而且目前也無有效的治療藥物出現。
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