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揭开细胞穿透肽的秘密：直接穿透还是经由内吞作用？
细胞穿透肽（CPPs）是短肽的一种，能够促进各种分子进入细胞内部，从纳米颗粒到小化合物，甚至大型DNA片段。 CPPs透过与货物进行化学连结或非共价相互作用，实现球体的运输与交付。这些肽是研究与医疗治疗中的重要工具，然而目前其使用受到细胞特异性不足以及对其摄入方式了解不够深刻的限制。
CPPs的运输多样，并显示出它们作为药物传递载体的潜力，特别是在癌症治疗和病毒抑制方面。
细胞穿透肽的机制
细胞穿透肽的跨膜运输主要依赖三种潜在机制：直接穿透、内吞作用及经过暂态结构的转运。目前对于这些机制的确切理解仍在不断研究中。
大部分早期研究认为，聚阳离子型CPPs通过能量无关的过程进入细胞，涉及与负电荷磷脂的静电相互作用。
直接穿透的机制
对于CPP的直接穿透，研究者提出了多项模型来解释生物物理机制。其中一些模型提出，CPP可能会与膜的静电相互作用，改变膜结构以促进其进入细胞。但近期研究强调，这种模型的局限性以及内吞作用在CPP摄取过程中的关键角色。
内吞作用的角色
内吞作用是一种细胞摄取过程，其通过细胞膜向内折叠来获取外部物质。研究表明，内吞作用是细胞内化的一个主要机制，不同的CPP在内吞过程中的行为显示出同时出现的多种机制。这种情况尤其在穿透肽penetratin和transportan中得以证实。
内吞作用不仅涉及能量，还可能同时让不同的摄取途径交替进行。
透过形成暂态结构的转运
最后一个机制是基于反向微胞的形成。在这个模型中，CPP与负电荷的磷脂结合，生成的反向微胞能在脂质双层内保持水相环境。这样的结构在撰写文献中仍然存在争议，因为非对称分布会产生良好的电场，可能推动内部化过程。
细胞穿透肽的应用
细胞穿透肽在药物传递和治疗各类疾病方面展现出显著的潜力。特别是在核酸的传递方面，CPP－核酸复合物成为一种强大的工具，不仅能够解决高分子量核酸的运送难题，还能有效维持其生物活性。
例如，短干扰RNA（siRNA）和反义寡核苷酸（asONs）的成功传递，展示了CPP在现代医学中极大的应用潜力。
对比剂的运输
在癌症诊断中，CPPs也被用作对比剂的传输载体。透过这些对比剂，研究人员能够有效地标记肿瘤细胞，从而获取更准确的诊断数据。最近的研究已经发现，利用不对称氨基酸进行设计的β-或γ-氨基酸对比剂，能提高穿透肽的稳定性及效能。
对于医疗技术的未来，细胞穿透肽的潜力仍有许多未知的挑战与选择。您认为接下来的研究将如何改变我们对细胞穿透肽的理解与应用？
