丙二醛(MDA)是脂质过氧化、氨基酸、DNA氧化及衰老和相关疾病过程中的累积产物。MDA可以与氨基反应，修饰蛋白使其丧失活性；可以破坏核酸，造成突变。线粒体功能衰退是衰老和与衰老相关疾病的一个重要原因。在衰老和与衰老相关的疾病(如帕金森病、阿尔茨海默病)中，线粒体活性氧引发内膜脂质过氧化，导致MDA水平升高。我们假设生命活动中积累的MDA可以作用于线粒体酶，造成线粒体功能的进一步衰退，并加剧衰老和衰老相关疾病进程。我们研究了MDA对大鼠脑线粒体呼吸功能和氧化还原电子传递链复合物Ⅰ-Ⅴ活性的影响。MDA表现了剂量效应地抑制线粒体NADH呼吸链和琥珀酸呼吸链，其呼吸控制率RCR值分别从MDA浓度为100μM和200μM开始下降；其3态呼吸均从MDA浓度50μM和200μM开始下降。MDA浓度分别为100μM，100μM和800μM时可以显著抑制线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ的活性；但是MDA在1000μM浓度范围内没有降低复合物Ⅲ、Ⅳ的活性。当MDA浓度为200μM时，α-酮戊二酸脱氢酶(KGDH)活性开始显著下降。50μM的MDA即能显著降低线粒体丙酮酸脱氢酶(PDH)。50μM的MDA即能显著降低线粒体膜电势。随着MDA浓度的升高，线粒体膜电势逐渐下降，当MDA浓度为100μM时，线粒体内自由基含量开始显著增加。从免疫印迹实验的结果可以看出，当MDA浓度为1μM时，即可严重造成线粒体蛋白的氧化程度的加剧。随着MDA浓度的逐渐升高，线粒体蛋白质氧化程度急剧加重。这些结果表明，MDA可以通过抑制线粒体呼吸和酶活性造成线粒体衰退。对MDA的敏感性顺序为PDH＞复合物Ⅰ，Ⅱ＞KGDH＞复合物Ⅴ＞复合物Ⅲ，Ⅳ。