미토콘드리아는 포도당과 지방산의 산화과정을 통해 ATP를 생산하는 세포내 소기관으로 미토콘드리아의 기능이상은 당뇨병, 비만 등의 동맥경화 호발질환 등에서 항상 발견된다. 한편 미토콘드리아는 칼슘신호전달체계와 세포사멸 (apoptosis)에 있어서도 중심적 역할을 한다. 미토콘드리아 칼슘은 TCA 회로의 탈수소화 효소 (dehydrogenase)들의 활성 및 ATP 생산에 꼭 필요하나, 과량의 칼슘 유입은 미토콘드리아 dysfunction을 유도하며, 최종적으로 세포사멸에 이르게 한다.

동맥경화를 잘 동반하는 당뇨병, 비만, 등의 질환의 또 하나 중요한 병리기전은 Endoplasmic Reticulum Stress (ER의 기능저하)로 설명된다. ER의 기능이 떨어지면 unfolded protein이 ER에 축적되는데, 이것이 해결되지 않으면 unfolded 단백질의 응집이 일어나고 세포기능저하 (cellular dysfunction)가 일어나며 결국은 세포사멸과 석회화가 유발된다. 한편 ER은 세포 내 칼슘이 저장되어 있는 주저장소이며 ER에서 세포질로 방출된 칼슘이 미토콘드리아로 섭취 (uptake)된다. ER의 기능 장애가 있을 경우는 그 자체에 의하여 세포사멸이 일어나는 이외에도 미토콘드리아 칼슘섭취의 장애와 기능의 이상이 초래된다.