综述：人类疾病中线粒体功能测定方法概述

这篇综述系统评述了测定线粒体功能的技术进展与挑战，重点探讨了外周血单个核细胞（PBMC）呼吸测定法（OCR）、线粒体膜电位（Δψm ）和活性氧（mito-ROS）等方法的优劣，提出结合多技术（如高分辨率呼吸仪与流式细胞术）可提升检测准确性，为心血管病、糖尿病等疾病的生物标志物开发提供新思路。

　　

线粒体功能与人类疾病的关系

线粒体作为细胞的能量工厂，通过氧化磷酸化（OXPHOS）产生三磷酸腺苷（ATP），同时参与代谢调控、活性氧（ROS）生成和细胞凋亡等过程。其功能障碍与心血管疾病、糖尿病、神经退行性疾病等密切相关。然而，由于线粒体的异质性和检测方法的多样性，准确评估其功能仍面临挑战。

PBMC作为线粒体功能的替代标志物

外周血单个核细胞（PBMC）因其易获取性成为研究线粒体功能的常用样本。通过呼吸测定法（OCR）可评估细胞耗氧量，而线粒体膜电位（Δψ_m
）和活性氧（mito-ROS）的荧光检测则能反映线粒体能量状态和氧化应激水平。但PBMC的局限性也很明显，例如血小板污染、细胞亚群代谢差异（如单核细胞与淋巴细胞），且其线粒体功能与组织（如肌肉、心脏）的相关性尚未完全明确。

关键技术比较

1. 呼吸测定法：高分辨率呼吸仪（如Oroboros）和Seahorse分析仪是金标准，可量化基础呼吸、ATP生成和最大呼吸能力，但需专业设备。
2. 线粒体膜电位：通过荧光染料（如JC-1）检测Δψ_m
   ，但易受细胞整体能量状态干扰。
3. 线粒体DNA：PCR检测mtDNA拷贝数简便，但无法全面反映功能异常。
4. 活性氧检测：MitoSOX Red等探针可定位线粒体ROS，但需注意探针特异性和氧化稳定性。

组织水平检测的突破

肌肉活检仍是组织线粒体功能评估的金标准，但侵入性强。新兴技术如磷磁共振波谱（³¹
P-MRS）可无创监测ATP代谢动力学，而正电子发射断层扫描（PET）结合新型示踪剂（如¹⁸
FBnTP）能实现体内线粒体功能成像，为临床转化提供可能。

未来方向

单细胞代谢组学、微流体器官芯片等技术的整合将解决样本异质性难题，而线粒体生物标志物（如细胞游离mtDNA、生长分化因子15（GDF-15））的验证有望推动个性化医疗。

结语

综合呼吸测定、膜电位评估和ROS检测等多维度方法，结合新兴技术，将深化对线粒体功能障碍在疾病中作用的理解，并为治疗靶点开发提供精准工具。