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目前的观点认为，CPP至少有两个比较合理的入胞机制：内吞和直接穿透。不同的CPP穿膜机制不同。一个CPP的具体机制有赖于几个参数，如分子大小(偶联物)、温度、细胞类型和细胞内外的稳定性等。

当对比一些CPPs的一级结构时，容易发现它们与裂解肽，如蜂毒肽，瓜蟾抗菌肽、穿孔素或其他蛋白有一定程度的相似性。细胞裂解肽能够在细胞膜上聚集并使膜形成孔洞，通过这些孔洞裂解肽进入细胞。这种直接穿透的方式会使细胞膜遭到破坏，最终可能导致细胞死亡；另外，蛋白质还可通过受体介导的内吞方式进入到细胞内，例如胰岛素或甘丙肽与细胞膜上的受体结合后，经内吞方式进入细胞。这种内吞转运方式需要在细胞表面有一个特异性的受体，并且有一定的机制调节细胞摄取，但这种摄取方式对细胞不产生毒性。胰岛素和甘丙肽本身不是CPP，没有显示出能够作为CPP转运载体的能力。由上述两种蛋白质的入胞机制进行推测，CPPs可能兼有两种细胞转运方式的某些特征，具有无毒和大量转运的独特能力。

 目前的观点认为，CPP至少有两个比较合理的入胞机制：内吞和直接穿透。不同的CPP穿膜机制不同。一个CPP的具体机制有赖于几个参数，如分子大小(偶联物)、温度、细胞类型和细胞内外的稳定性等。

 第一批报道的CPPs，尤其是Tat和穿透素，以及多聚Arg、转运素、MPG或Pep-1等，能够以不依赖能量的途径通过浆膜。由于以往多聚甲醛固定细胞的方法导致富含阳离子的CPPs在细胞内重新分布，产生CPPs不依赖能量在脂质双分子层上直接穿透的错误判断，所以目前使用显微镜观测CPPs的细胞内转运和定位均在活细胞上进行。

 后来报道的TP10、抗生素和细胞裂解肽可通过结构中的螺旋构象或疏水序列增加与浆膜的绪合，然后在膜上形成一些瞬时的孔洞，通过这些孔洞，CPPs直接进入细胞，细胞通过囊泡与胞浆膜的融合，从而对破坏膜进行修复。已经证明一些低浓度的CPPs通过该方式进入细胞，膜修复系统可能与细胞膜的完整性有关。

 富含精氨酸的短CPPs主要通过内吞方式进行细胞摄取。首先，富含阳离子氨基酸残基的CPP与细胞膜上的阴离子组分，如硫酸肝素、唾液酸或者磷脂酸以静电作用结合；然后，不同的CPPs以不同形式的内吞途径进入细胞，如形成细胞质膜微囊(胞膜窖)、巨胞饮、网格蛋白依赖的途径或者胆固醇依赖的网格蛋白介导的途径。另外，不同的肽浓度可能以不同的内吞方式进入细胞，例如，较高浓度CPPs(＞10μmol/L)的入胞机制可能是能量依赖的内吞途径。

虽然CPPs入胞的确切机制尚不清楚，但已明确CPPs的连接物如CPPs或者寡核苷酸，进入细胞后被包裹在囊泡中。促进分子从囊泡的逃逸必然是提高CPPs或连接物发挥作用的适当方法，例如，硬脂酸化的精氨酸9肽或者富氨酸的CPPs的水溶性较高，从而提高囊泡膜的不稳定性，最终使CPPs连接的分子被释放到细胞内。

根据CPPs的来源和序列特征，可将其分为3类：蛋白来源的多肽，嵌合肽和设计（合成）肽（表1-1）。嵌合肽和设计合成肽的区别在于嵌合肽的部分序列来源于天然蛋白。

表1-1：细胞穿膜肽（CPP_S） 的分类