ミトコンドリアは真核生物の細胞小器官であり、酸化的リン酸化と呼ばれるプロセスを通じてエネルギーを生成することが知られています。ミトコンドリアは、その主な機能に加えて、細胞の成長、分化、シグナル伝達、代謝、老化など、さまざまな細胞プロセスに関与しています。加齢に伴う変化は、ミトコンドリアの突然変異の増加と酸化的損傷により、ミトコンドリアの品質と完全性の低下を引き起こします。したがって、老化はミトコンドリア機能に深刻な影響を及ぼし、異常な細胞プロセスにつながる可能性があります。

ミトコンドリアは、その構造的な可塑性で知られており、特定の細胞プロセスに応じて分裂または融合を受けます。例えば、ミトコンドリアの分裂は、損傷したミトコンドリアを特異的に除去し、組織の恒常性を維持する調節プロセスであるマイトファジーに関連しています。しかし、老化は、ミトコンドリア分裂に関与するタンパク質の喪失や突然変異を引き起こす可能性があります。これは最終的に、アルツハイマー病、パーキンソン病、心筋症、癌などのいくつかの加齢性疾患と相関することが多い状態であるマイトファジーを損

ないます。

別の重要な機能では、ミトコンドリアは細胞骨格と会合して、ミトコンドリア自身の移動性を促進します。これは、ニューロンなどの複雑な構造を持つ細胞の細胞質全体にミトコンドリアを分布させることを可能にする重要な要素です。しかし、老化した細胞では、細胞骨格が不安定になり、ミトコンドリアの動きが減少し、神経細胞の機能が異常になることがあります。

呼吸によるエネルギー生産は、ミトコンドリアの基本的な機能です。ミトコンドリアの呼吸鎖は、有毒な副産物としてスーパーオキシドラジカルを生成します。ミトコンドリアの抗酸化システムは、通常、これらのラジカルを中和します。しかし、老化したミトコンドリアは抗酸化能力が低下しており、スーパーオキシドラジカルによる酸化ストレスに対抗できません。その結果、細胞内に活性酸素種が蓄積し、最終的には細胞死を引き起こします。