當前所在頁面：線粒體功能和穩態的打破也會引發神經系統、心臟和肌肉的疾病。一般認為，細胞衰老與老年性疾病如神經退行性疾病、心腦血管疾病、糖尿病及腫瘤等關聯緊密，而線粒體則通過調控細胞衰老而影響衰老相關疾病。
由于線粒體以及ROS在生理和病理過程中都起著重要作用。不同的ROS，例如超氧化物（O 2 •-），過氧化氫和過氧亞硝酸鹽（ONOO •-），會刺激不同的細胞信號通路，并根據其數量和亞細胞定位而導致不同的結果�，F在已經開發出了多種用于檢測線粒體和ROS的方法，這不僅有助于線粒體相關的科學研究也有助于臨床診斷線粒體疾病。
目前對線粒體的檢測方法有線粒體基因組測序、呼吸控制法、線粒體ATP生成率、膜電位等方法，此外，通過電子顯微鏡還可以直接觀察線粒體的形態、數量變化。
1、線粒體基因組檢測技術
傳統的線粒體測序是基于Sanger法測序，利用線粒體特有的序列進行PCR，然后進行Sanger法測序，得到序列后與標準序列比較，這種方法由于通量低價格也相對較低，適用于線粒體遺傳病的篩查。但是，由于一個細胞中線粒體數量龐大，這種方法無法精確檢查線粒體突變的情況，于是引入了高通量測序（NGS）。
高通量測序靈敏度高，非常適合檢測線粒體的異質性、多態性，識別導致線粒體疾病的點突變、缺失突變、插入突變、倒位突變、重復突變等基因結構的改變。所以線粒體異常疾病的直接診斷策略為高通量測序技術直接檢出致病基因的突變。
2、線粒體氧化呼吸鏈檢測
此項檢測技術主要有傳統的線粒體功能檢測、用Seahorse檢測線粒體功能和細胞代謝和線粒體基因組衰老水平的檢測技術等。
（1）傳統的線粒體功能檢測：
線粒體呼吸控制率（RCR）、ATP生成率和膜電位的檢測都是通過電化學的方法，以評價線粒體結構和功能完整性以及氧化磷酸化效率的權威而經典的技術方法。RCR檢測既可以反映線粒體的完整程度，也可以反應氧化磷酸化效率，RCR等于由ADP磷酸化時的耗氧量除以ADP用完后的耗氧量。
一般需要提前分離完整的線粒體，在密閉環境下利用氧電極法檢測。正常線粒體的RCR為3至10：RCR降低意味著線粒體ATP合成功能損傷，呼吸障礙；RCR增高意味著細胞活動旺盛，代謝加快。線粒體ATP生成率（MAPR）檢測也是評價線粒體完整性和功能的重要指標。
此方法是利用重組熒光素酶與ATP反應后根據激發熒光來檢測ATP的生成率。膜電位的檢測利用線粒體JC-1試劑盒，通過JC-1在線粒體內聚集（紅色熒光）或散布在buffer中并未聚集（綠色熒光）來顯示線粒體的膜電位變化，也可以直接通過膜片鉗技術，實時的記錄細胞膜上單一的或者多個離子通道活動。
（2）用Seahorse檢測線粒體功能和細胞代謝：
Seahorse細胞能量代謝分析儀是檢測線粒體功能和細胞代謝的有力工具，可以實時且不需要任何染料或標記物的非侵入性方式測量線粒體呼吸和糖酵解。Seahorse檢測時將細胞培養在專用的微孔板上，實時檢測加入不同藥物后線粒體功能與糖酵解的
關鍵參數：基礎呼吸，ATP生成，質子漏，最大呼吸值，能量儲備能力，糖酵解能力，糖酵解能量儲備能力。儀器系統會發射激光，并測量激發熒光的變化。瞬態微腔所形成的很小的體積允許實時、靈敏、精確且無損地測量參數。自動計算氧氣濃度和pH的變化，并以耗氧率（OCR）和細胞外酸化率（ECAR）為結果。
3、線粒體基因組衰老水平的檢測技術
除了線粒體直接導致的疾病，線粒體的基因組、生理生化水平也會隨著年齡的增長發生變化。通常認為與年齡相關的體細胞mtDNA突變是由于損傷而產生的，這種損傷和突變在衰老過程中逐漸積累，并伴隨著線粒體形態變化的出現。這一理論得到了大量相關數據的支持，這些數據顯示，老年人中的體細胞mtDNA突變水平高于年輕人。
人的體細胞通常包含數千個mtDNA拷貝，mtDNA的復制與細胞周期無關，因此特定的mtDNA分子可以在細胞分裂時復制很多次。此外，單個細胞經常包含一種以上基因型的mtDNA，這種情況稱為異質性。在致病性突變的異質性情況下，突變的mtDNA的比例將決定是否發生線粒體功能障礙。突變的mtDNA損害功能時的閾值水平通常很高，但也取決于突變的類型和位置。
體細胞線粒體DNA突變水平的測量技術上比較復雜，尚無對于單個非擴增mtDNA進行測序的標準方法，因此所有可用的方案均涉及PCR和/或克隆。因此，新技術的應用主要還是通過PCR擴增，然后再針對產物進行檢測或者測序。針對mtDNA大片段缺失，可以通過定量PCR的方法，如果存在突變量高于總量的5%，則可以通過Southern blot來檢測。針對mtDNA全局點突變的檢測，主要是通過高通量測序得到大量的序列數據，通過生物信息算法去除PCR錯誤和測序錯誤，最后得到線粒體的全局點突變，并以此來計算線粒體異質性。由于線粒體異質性與衰老以及遺傳選擇性有密切關系，以此來計算個體或組織的衰老程度。
4、線粒體健康指數的評估
2014年，Balu Chacko等提出了生物能源健康指數（BHI）的概念，以檢測血液白細胞的線粒體功能為核心，以綜合評價目標個體的生物能功能障礙。BHI指數轉化生物學的重要結果。2018年，新的研究簡化了指數檢測的內容，整合了核DNA和線粒體DNA編碼的呼吸鏈酶活性和線粒體DNA拷貝數，提出了線粒體健康指數（MHI）。
該方法定量檢測了檸檬酸合酶（CS），細胞色素C氧化酶（COX，complex IV）和琥珀酸脫氫酶（SDH，complex II）的酶活性, 并進行了mtDNA和核DNA計數以歸一化單個細胞中的線粒體數目。這項研究指出MHI可以反映出人的日常情緒和壓力狀態。
