19.6: 电子传递链:复合物 I 和 II

线粒体电子传递链 （ETC） 是真核细胞中的主要能量产生系统。然而，由于氧化磷酸化过程中的大电子流，线粒体也会产生细胞毒性活性氧 （ROS）。虽然复合物 I 是超氧自由基的主要来源之一，但复合物 II 产生的 ROS 并不常见，只能在复合物突变的癌细胞中观察到。

ROS 的产生受到调节并维持在健康细胞中正常细胞信号传导过程所必需的适度水平。然而，癌细胞具有更高的抗氧化能力，使 ROS 维持在触发促肿瘤途径的水平，而不会导致癌细胞死亡。因此，癌细胞具有改变的氧化还原环境，高 ROS 产生率抵消了高 ROS 清除率。癌细胞的这一独特特性使它们比正常细胞对 ROS 水平的变化更敏感。阻碍 ETC 中正常电子流动的抑制性化合物也可以触发线粒体细胞死亡途径。例如，二甲双胍、白藜芦醇和芬瑞替尼等 ETC 抑制剂会破坏呼吸复合物的正常功能。这会导致 ROS 产生升高到超过癌细胞抗氧化能力的水平，从而导致它们死亡。

复合物 I 被二甲双胍抑制，二甲双胍是一种 AMP 活化蛋白激酶，可阻断线粒体呼吸功能并诱导多种类型的癌细胞（包括胰腺癌和乳腺癌细胞）的程序性细胞死亡。复合物 II 的突变虽然罕见，但可导致周围神经系统颈动脉体感觉器官的肿瘤。

除了癌症，电子传递链复合物的异常活动或缺陷也与人类神经退行性疾病有关。例如，在帕金森病中，缺乏复合物 I 的功能。同样，复合物 II 的缺陷也与亨廷顿病有关。