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线粒体是细胞能量代谢必需的细胞器，也是活性氧(ROS)的主要产生部位。已知ROS可以导致多种疾病，包括代谢相关疾病，心血管疾病以及神经退行性疾病，但是越来越多的证据表明，ROS也是细胞重要生理活动不可或缺的，如胚胎发育及细胞信号转导等。前期的工作发现静息细胞的线粒体基质存在一个量子化的超氧爆发，把这种现象命名为超氧炫。单个线粒体的超氧炫在时间和空间上随机发生，且存在于多种细胞包括心肌细胞，神经细胞和非兴奋性细胞。从机制上讲，线粒体超氧炫是mPTP触发的线粒体量子化产生超氧的基本事件。为进一步探索超氧炫的生理意义，构建了线粒体特异性表达超氧探针——cpYFP的转基因小鼠，以超氧炫作为瞬时线粒体通透性转换(tMPT)在单个线粒体水平的光学度量，在整体动物水平研究了线粒体代谢和tMPT/超氧炫之间是否存在联系。在麻醉的活体mt-cpYFP转基因小鼠多个组织均观察到tMPT/超氧炫，说明超氧炫是一个普遍存在的线粒体的生理现象。在骨骼肌细胞中，观察到呈点状或曲折三维立体状的tMPT/超氧炫，反映了线粒体网络的存在。在葡萄糖摄入或胰岛素处理条件下，骨骼肌细胞中tMPT/超氧炫以一种频率调节的模式变化，即tMPT/超氧炫频率增加，而点状或网络状线粒体则对于代谢的改变具有相似的反应。由此提出了代谢—tMPT—超氧炫轴心理论，进一步推进了对tMPT和线粒体ROS信号的理解，并将会对多种代谢和氧化应激相关疾病的病理发生注入新的认识。