线粒体作为真核细胞生产能量的细胞器，除了能源供应外，也参与诸如细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡过程，并在细胞生长和细胞周期的调节中扮演重要角色，所以近年来关于如何控制线粒体损伤来进一步控制线粒体相关疾病的研究越来越多。本文旨在从损伤线粒体的超微结构的变化上探索Ca2+与氧自由基对离体猪心线粒体的损伤机制，从而对诸如缺血性心脏病、心肌肥大等与线粒体损伤相关心脏疾病的研究提供一定的依据。本实验中，分别采用10μmol/L～200μmol/L的CaCl2和0.5μmol/L～5μmol/L的H2O2对离体的猪心线粒体进行诱导损伤，通过对线粒体内部超微结构的透射电子显微镜（TEM）检测以及外部形态的原子力显微镜（AFM）扫描来确定Ca2+和氧自由基对离体猪心线粒体的损伤作用。结果显示，在本实验的浓度范围内，随着CaCl2和H2O2浓度不断增大，被破坏的线粒体比例增大，flameng评分越高，即损伤程度越大。较高浓度Ca2+和氧自由基可以引起的线粒体嵴分裂，线粒体膜的塌陷、破坏，基质的变化，差异明显。通过透射电子显微镜对不同损伤阶段的线粒体的超微结构观察可以得出线粒体被破坏过程中的flameng损伤模型，并通过对不同损伤阶段线粒体数量统计打分，得出了CaCl2和H2O2的损伤浓度与线粒体完整度的关系。实验采用原子力显微镜的轻敲模式进行对线粒体的扫描，得到了较之前相关研究中更为清晰可靠的线粒体照片，并且与透射电子显微镜相对应的得出了线粒体5级损伤模型：0级，表面结构完整光滑略有褶皱，剖面呈略有波动的半圆形，高度约在260nm左右；1级，表面结构完整，褶皱加深，高度略微降低，剖面基本呈梯形即表面较平有较明显波动，无明显塌陷现象；2级，表面结构完整，出现明显塌陷，剖面图一般呈中间低两边高的状态，部分线粒体发生一端局部塌陷一端完整的状态；3级，表面结构完整，塌陷很明显，剖面图再次呈梯形但整体高度下降至100nm左右，在此阶段有部分线粒体发现明显肿胀，剖面图呈光滑半圆，但高度在400nm左右；4级，整体塌陷，膜铺展合并成椭圆状，表面有颗粒分布，高度在50nm左右。本研究还对线粒体不同损伤阶段的平均面积和高度进行了统计，得出了CaCl2和H2O2的损伤浓度与线粒体外部形态之间的关系，为以后进一步使用原子力显微镜进行线粒体损伤实验提供了可靠依据。此外，本次研究中还发现大量因损伤保护而刺激发生分裂的线粒体，可以佐证慢性损伤时线粒体会通过增殖来适应新环境的现象。