ROS的积累可能引起“线粒体恶性循环”,对维持线粒体正常功能的mtDNA造成破坏, 线粒体是细胞进行有氧呼吸的关键细胞器,其与ROS等自由基的产生和消除密切相关,而mtDNA损伤积累将导致细胞衰老。自由基还可间接诱导线粒体细胞色素C的释放, 最终导致细胞的凋亡。自由基的毒性能造成广泛的细胞损伤,例如自由基可引起脂质过氧化产生4-HNE,后者很容易在膜结构上扩散, 可进一步诱导脂质的过氧化造成膜损伤, 引发线粒体的氧化损伤。
 

在老年性白内障患者的晶状体纤维、阿尔兹海默症和帕金森综合征患者的脑细胞以及动脉粥样硬化的内皮细胞和巨噬细胞中均发现由自由基带来的不同程度的氧化应激损害.由于ROS等自由基具有较高的反应活性, 因此具有多种毒性和有害作用, 为了对抗其损害, 细胞形成了完整的抗氧化机制以清除自由基. 这种抗氧化系统包括内源性和外源性两种, 而其中内源性抗氧化方式又分为酶促途径和非酶促途径. 酶促途径代表的抗氧化酶是超氧化物歧化酶，过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶等; 非酶促途径由非酶类抗氧化剂与ROS相互作用并终止自由基的链式反应, 如胆红素、维生素E和β-胡萝卜素等; 外源性抗氧化剂主要包括维生素C和酚类抗氧化剂.由于内源性的ROS主要来源是细胞内腔室（线粒体、过氧化物酶体和内质网）, 所以细胞内部比细胞外需要更强的抗氧化机制。
 

出自《细胞外囊泡参与氧化平衡在衰老和再生过程中的研究进展》作者黄炜明, 汪瑞昕, 张夏茵。