線粒體組學(xué)是指圍繞線粒體質(zhì)量控制為核心的分子生物學(xué)研究，主要聚焦于線粒體結(jié)構(gòu)和功能的變化。其中，線粒體功能主要包括：線粒體膜電位、線粒體鈣滲漏、線粒體ROS生成、線粒體抗氧化能力、線粒體有氧呼吸、線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)、線粒體遺傳、線粒體凋亡信號(hào)；線粒體結(jié)構(gòu)包括：線粒體DNA穩(wěn)態(tài)、線粒體有絲分裂、線粒體自噬、和線粒體異源性（同源性）融合。

線粒體組學(xué)的優(yōu)勢(shì)和必要性：線粒體既是能量代謝中心、也是信號(hào)傳遞中心、更是細(xì)胞命運(yùn)（凋亡或存活）的決定者，因此線粒體對(duì)于維持細(xì)胞、組織、器官的結(jié)構(gòu)和功能具有重要作用。

線粒體組學(xué)的應(yīng)用范圍

1. 代謝、腫瘤等疾病發(fā)病和進(jìn)展的機(jī)制研究

2. 線粒體（母系）遺傳疾病的分子診斷和基因篩查

3. 動(dòng)植物代謝適應(yīng)和代謝轉(zhuǎn)變研究

4. 細(xì)胞死亡和細(xì)胞存活的雙軌研究途徑

5. 線粒體特異性藥物的毒理學(xué)和藥理學(xué)研究

線粒體組學(xué)研究思路

1.確立線粒體組學(xué)是否改變（功能還是結(jié)構(gòu)，選擇一種指標(biāo)觀察）

2.聚焦線粒體組學(xué)改變的分子過(guò)程（氧化、能量、凋亡、鈣信號(hào)等）

3.選用線粒體組學(xué)常用的激活和挽救試劑藥物，進(jìn)行線粒體組學(xué)的正反實(shí)驗(yàn)?zāi)M驗(yàn)證

將線粒體組學(xué)的改變上升到疾病的發(fā)病或是進(jìn)展的背景中

樣本獲?。ńM織、細(xì)胞或純化線粒體）——線粒體結(jié)構(gòu)或功能檢測(cè)——線粒體結(jié)構(gòu)或功能檢測(cè)的亞分子生物過(guò)程——線粒體組學(xué)正反實(shí)驗(yàn)?zāi)M——線粒體組學(xué)在疾病中的確認(rèn)

線粒體組學(xué)的研究方法

1.結(jié)構(gòu)研究

a)線粒體形態(tài)學(xué)觀察

i.免疫熒光技術(shù)

ii.電鏡（包括普通電鏡和免疫電鏡）

b)線粒體DNA基因組穩(wěn)態(tài)篩查

i.線粒體DNA的復(fù)制和拷貝數(shù)變化，qPCR法

ii.線粒體DNA的突變檢測(cè)（點(diǎn)突變、框移突變等）

iii.線粒體SNP突變位點(diǎn)篩查

iv.線粒體RNA（包括tRNA）功能和含量鑒定，qPCR和WB法

c)線粒體特異性蛋白轉(zhuǎn)位、修飾

i.線粒體凋亡蛋白（細(xì)胞色素c釋放）轉(zhuǎn)位檢測(cè)，WB和免疫熒光法

ii.線粒體內(nèi)外膜蛋白磷酸化、泛素化、乙?；?、寡聚化檢測(cè)，WB或免疫熒光法

2.功能研究

a)線粒體呼吸功能

i.線粒體氧化磷酸化分析，線粒體呼吸測(cè)定儀檢測(cè)

ii.線粒體有氧呼吸蛋白變化，WB或ELISA法

iii.線粒體代謝底物和代謝生成物檢測(cè)，ELISA法

b)線粒體ROS（氧化應(yīng)激和抗氧化能力）

i.線粒體ROS生物含量檢測(cè)，流式或免疫熒光法

ii.線粒體ROS介導(dǎo)的磷脂或蛋白氧化：液相質(zhì)譜儀或WB法

iii.線粒體ROS類型檢測(cè)：熒光探針、ELISA法

iv.線粒體抗氧化蛋白含量變化：WB、ELISA

c)線粒體鈣穩(wěn)態(tài)

i.線粒體鈣瞬時(shí)變化檢測(cè)：鈣火花（鈣波）檢測(cè)

ii.線粒體基線鈣變化檢測(cè)：流式或免疫熒光

iii.線粒體鈣峰值分析：3D鈣火花測(cè)定

d)線粒體凋亡檢測(cè)

i.線粒體凋亡信號(hào)啟動(dòng)檢測(cè)：ELISA法或免疫熒光

ii.線粒體凋亡特異性過(guò)程檢測(cè)：cyt-c滲漏免疫熒光和WB法

iii.線粒體凋亡蛋白譜變化：WB或qPCR法

e)線粒體膜電位檢測(cè)

i.線粒體膜電位單熒光檢測(cè)（功能線粒體標(biāo)記檢測(cè)）：流式或免疫熒光

ii.線粒體膜電位雙熒光檢測(cè)（功能和損傷線粒體雙標(biāo)記檢測(cè)）：流式或免疫熒光