线粒体中的钙离子外流对于防止线粒体钙离子过载至关重要，而钙离子过载是一种有害的状况，会导致细胞死亡；同时，它还有助于抵御诸如心力衰竭、神经肌肉疾病和神经退行性疾病等病理状况。主流观点认为，NCLX——钙离子/阳离子逆向转运蛋白（CaCA）超家族的一员——介导线粒体钠/钙交换（mito-NCX），将基质中的钙离子排出到细胞质中。NCLX 的活性对于多种细胞类型（包括心肌细胞、神经元和星形胶质细胞、棕色脂肪组织、胰腺β细胞和 B 淋巴细胞）的正常生理功能至关重要。NCLX 的功能障碍与心力衰竭、神经退行性疾病和肿瘤进展有关。因此，阐明 NCLX 的结构和功能机制将从根本上增进我们对生理学和疾病的了解。

2025年9月10日，斯坦福大学冯亮团队（范敏锐、张金儒、张建秀等人为共同第一作者；论文第一作者范敏锐博士已于 2022 年 9 月回国加入中国科学院分子植物科学卓越创新中心，任研究员、课题组长）在Nature 在线发表题为“Structure and mechanism of the mitochondrial calcium transporter NCLX”的研究论文，该研究报告了 NCLX 的冷冻电子显微镜结构，揭示了其结构、组装、主要构象状态以及一种此前未被描述过的交替通道机制。

功能分析进一步表明，NCLX 具有不同于普遍认为的作为钠/钙交换体的意外的钙离子交换功能。这些发现为线粒体钙离子稳态和信号传导提供了关键见解，为开发治疗与异常线粒体钙离子有关的疾病的疗法提供了线索。