线粒体是细胞内唯一存在于细胞核外又带有遗传物质的细胞器，是细胞能量代谢的场所，通过一系列氧化磷酸化反应产生ATP。20世纪80年代后，随着线粒体DNA序列的测定以及线粒体DNA突变与人类疾病的相关性被发现，线粒体与人类健康的问题开始受到关注，目前已发现线粒体基因、结构和功能异常与衰老、肿瘤、心血管病、糖尿病及神经退行性病变等100多种疾病有关。国内目前关于线粒体相关的疾病研究得较多，如线粒体脑肌病、Lebers遗传性视神经病等，但大多是基于病理或线粒体DNA突变方面的研究。线粒体的异常不仅仅表现在病理结构或DNA水平上，线粒体的结构及功能改变如膜电位、呼吸链、蛋白定位、细胞色素C、氧自由基等的异常，可直接或间接引起细胞坏死或凋亡，最终引起各种疾病的发生，如近年来备受关注的神经退行性疾病阿尔茨海默病、帕金森病等就与线粒体的功能异常密切相关。本文论述了线粒体的分离及离体功能研究、线粒体的膜电位对线粒体功能的影响、氧自山基与细胞损伤、线粒体与神经元谷氨酸兴奋性毒性作用以及线粒体与细胞凋亡。