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如何利用 CPPs 轻松送达 DNA 到细胞内？最有效的方法揭晓！
在生物医学领域，DNA的传递至关重要，尤其是在基因治疗和疫苗开发中。细胞穿透肽（CPPs）以其独特的能力，为改善DNA的细胞内传递提供了一种创新的解决方案。这些短小的肽片段能够携带各种分子，包括纳米颗粒、小型化合物及大分子DNA进入细胞，并开始改变传递工具的游戏规则。
Cell-penetrating peptides (CPPs) are short peptides that facilitate cellular intake and uptake of molecules ranging from nanosize particles to small chemical compounds to large fragments of DNA.
CPP的运作原理主要依赖与所携带的货物（如DNA）通过化学链接或者非共价相互作用进行连结。这一过程通常是通过内吞作用将货物引入细胞，为科研和医药的应用开启了新的可能性。然而，现阶段CPP在细胞特异性和其内吞机制方面的理解仍然不足，限制了其广泛应用。
CPP的传递机制
虽然细胞穿透肽的结构和功能各不相同，但它们都能超越细胞膜，将分子货物送入细胞内。当前，关于CPP的上膜移动机制尚无共识，大体上可划分为三种方式：
- 直接穿透细胞膜
- 内吞作用
- 透过形成暂时结构的转运
直接穿透
早期的研究认为，聚阳离子CPP通过能源独立过程跨越生物膜。研究者不停探讨生物物理机制，企图解开这一过程的奥秘。随着技术的发展，内吞作用被重新提出并视为重要的CPP转运路径之一。
内吞作用
另一种转运途径是内吞作用，细胞膜向内折叠以吸纳外部物质。研究显示，这一过程是能量依赖性的，并牵涉到多种受体介导的机制。根据最近的研究，类似TAT的CPP在细胞吸收过程中常透过巨内吞作用进行内化。
透过形成暂时结构的转运
有鉴于传透方式的多样性，近期对这一机制的研究也逐渐增多。部分研究者将CPP的转运视为一种倒置微胞的形成过程，其内部极性部分与细胞膜中负电磷脂质相结合，从而促进了透过膜的运输。
CPP在DNA送递中的应用
随着对CPP的理解逐渐深入，这类肽在核酸传递方面的应用逐渐浮出水面。 CPP可以有效地携带像siRNA、反义寡核苷酸、解毒DNA和质粒等大型核酸分子进入细胞，为基因疗法提供了助力。
Nucleic acid-based macromolecules such as siRNA, antisense oligonucleotide, decoy DNA, and plasmid are promising biological and pharmacological therapeutics in regulation of gene expression.
特别是短干扰RNA（siRNA）在靶向特定疾病基因表达方面，展现出强大的潜力。然而，由于siRNA的高分子量和负电荷，导致其在细胞内的传递效率较低。因此，CPP策略便应运而生，通过共价或非共价链接等方式，显著改善了siRNA的细胞摄取率。
新型核酸递送系统的设计
传统的共价链接方式在保护siRNA分子方面效果不佳，为此，研究者们探索了非共价策略进行优化。例如，基于芳香色氨酸和精氨酸残基设计的CADY肽能够与siRNA成键形成稳定的复合物，有效保护该分子不会被降解。
未来的展望
分析当前的研究进展，CPP以其多样的功能和优越的分子递送能力，在生物医学研究中的潜力不容小觑。虽然面临着机制不明的挑战，但不断创新的设计和调整可以使CPP在基因治疗领域大放异彩。
CPP strategies have been developed to deliver antisense oligomers such as PNA and PMO into cells.
随着科学家的不懈努力，未来也许可以通过进一步了悟这些肽的作用机制，来突破现行的生物治疗瓶颈。这些进展将如何影响我们对DNA及其他生物分子的传递思维呢？
