DSPE-PEG-TAT（磷脂-聚乙二醇-细胞穿膜肽）

DSPE-PEG-TAT 是将TAT肽（源自HIV病毒转录活化蛋白）共价连接至DSPE-PEG末端形成的两亲性共轭物。TAT肽是一类经典的细胞穿膜肽（CPP），能够无特异性地促进分子跨膜进入多种细胞类型。该材料广泛应用于制备脂质体、纳米粒等药物递送系统，显著提高递送效率，特别适用于递送蛋白、多肽、核酸类大分子药物。

一、产品基本信息与结构介绍

中文名称：磷脂-聚乙二醇-细胞穿膜肽

英文名称：DSPE-PEG-TAT（1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-polyethylene glycol-TAT peptide）

别称：TAT-PEG-DSPE、脂质-PEG-穿膜肽、脑穿透脂质材料、HIV-TAT肽脂质修饰材料

组成结构：
DSPE-PEG-TAT是通过化学偶联方式将HIV源穿膜肽TAT（Trans-Activator of Transcription）修饰在DSPE-PEG结构末端，形成的脂质-亲水嵌段共聚物复合功能分子。该复合分子整合了三种功能区段：

DSPE部分：双长链脂肪酸构成的亲脂尾巴，能够插入脂质体、纳米粒或细胞膜；

PEG链段：聚乙二醇桥接，提供水溶性与空间稳定性，减少体内蛋白吸附，延长循环时间；

TAT多肽：细胞穿膜肽（CPP），可促进载体主动穿过细胞膜，提升细胞摄取效率。

这种三段式结构具有良好的生物兼容性、靶向性和递送效率，在制药工程、基因治疗、穿膜递药等领域获得广泛关注。

二、TAT多肽序列与性质

多肽名称：TAT肽（细胞穿膜肽，Cell Penetrating Peptide, CPP）

氨基酸序列：YGRKKRRQRRR

来源：HIV-1病毒Tat蛋白（第48–57位氨基酸）

分子量：约 1560 Da

电荷特性：带有多个碱性残基（Lys与Arg），在生理条件下呈强阳离子性

等电点：pI > 10

功能：促进纳米药物跨越细胞膜、血脑屏障，甚至细胞器膜，实现主动内吞和转运

TAT肽是一种经典的细胞穿膜肽，具有：

高效细胞摄取能力：几乎可穿透所有哺乳动物细胞，包括干细胞、神经元、癌细胞；

非特异性主动进入机制：主要机制为巨胞饮作用或脂筏介导的内吞；

非依赖能量的被动转移能力：也可与细胞膜磷脂直接作用形成暂时孔洞，促进递送。

研究发现，TAT修饰的纳米载体在递送蛋白、多肽、核酸、药物等方面显著提高了细胞内摄取和胞质释放效率，尤其在基因转染、*癌药递送、疫苗递送等方向表现出独特优势。

三、典型应用领域

1. 细胞内药物递送

由于TAT多肽强大的穿膜功能，DSPE-PEG-TAT可用于构建纳米粒、脂质体、聚合物纳米胶束等药物载体，实现：

疾病靶点细胞的主动摄取（特别是难转染的神经细胞、干细胞）；

*肿瘤药物（如紫杉醇、多柔比星）的胞内高效释放；

大分子药物（蛋白、多肽、酶等）细胞内转运。

2. 基因递送系统

通过修饰质粒、siRNA、mRNA、CRISPR元件的纳米载体表面，DSPE-PEG-TAT可显著增强细胞膜穿透能力和内吞效率，适用于非病毒递送：

癌症RNA干扰治疗

基因修复与基因编辑（如Cas9）系统

抗病毒基因疗法（如HIV、乙肝）

3. 血脑屏障穿透递送

TAT肽具备一定的穿越血脑屏障（BBB）能力，可配合其他靶向肽（如RVG、Angiopep-2）协同构建双重靶向系统，实现中枢神经系统的药物或核酸递送，应用于：

神经退行性疾病（帕金森、阿尔兹海默病）

脑部肿瘤

中枢神经炎症类疾病

4. 纳米疫苗与免疫治疗

DSPE-PEG-TAT修饰的纳米疫苗可帮助抗原直接进入树突状细胞、巨噬细胞胞质，提高MHC I通路呈递，诱导强烈的细胞免疫反应，适用于：

癌症疫苗

病毒疫苗（如HPV、HIV）

自身免疫类免疫调节

5. 细胞内成像与诊断探针

TAT肽常用于荧光染料、量子点、磁性纳米粒的表面功能化，以增强其胞内摄取效率，提高细胞分子成像的分辨率与定位精度。

四、合成与制备方法

材料构建策略

原料：

DSPE-PEG-Mal（马来酰亚胺末端）或DSPE-PEG-NHS；

TAT肽（N端含Cys或Lys）；

缓冲液：HEPES或PBS，pH控制在6.8–7.4之间。

偶联反应机制：

若用DSPE-PEG-Mal，与Cys-TAT通过巯基-马来酰亚胺加成反应形成稳定硫醚键；

若用DSPE-PEG-NHS，与TAT多肽的氨基发生酰胺化反应。

合成流程：

将DSPE-PEG-Mal溶解于DMSO或无水乙醇，并稀释到PBS缓冲液；

加入过量Cys-TAT多肽，在避光条件下37°C反应8小时；

通过透析袋（MWCO ~3kDa）进行杂质去除；

进一步用冷冻干燥方式获得白色粉末状DSPE-PEG-TAT；

通过HPLC、MALDI-TOF、UV等方法表征产物纯度与偶联率。

储存与使用注意事项：

粉末状态应避光、避湿、−20°C保存；

溶液状态应于4°C短期保存，避免反复冻融；

建议在1–2周内使用完毕以保证活性。

五、发展前景与挑战

潜力优势：

增强胞内递送效率：TAT肽可有效克服细胞膜的生物屏障，对传统大分子药物递送手段提供突破。

高度模块化结构：可通过PEG链进一步接枝靶向肽、荧光分子、核酸等，实现多功能一体化。

应用范围广泛：涵盖药物、基因、疫苗、成像多个领域，尤其适用于跨膜递送难度大的场景。

联合靶向策略：DSPE-PEG-TAT可与多种脑靶向肽（如RVG29、Angiopep-2）协同应用，实现多重脑部递送策略。

面临的挑战：

非特异性摄取问题：TAT肽穿膜能力虽强，但缺乏靶向性，容易被非目标细胞摄取，需与特异性靶向分子联合使用。

潜在毒性与免疫原性：过量阳离子肽可能扰乱细胞膜完整性，诱导一定的免疫应答；

大规模合成稳定性：肽偶联效率、批间一致性与活性保持是未来工业化应用的技术瓶颈。

发展趋势：

“智能型递送平台”：结合刺激响应系统（pH、温度、酶解等），TAT可与其它智能纳米平台协同实现精准释放；

多肽工程与优化：TAT肽可通过序列修饰改进其稳定性、生物降解性与递送选择性；

跨膜疫苗与细胞治疗应用：TAT肽助力疫苗递送与细胞编程，将成为新型生物制药技术核心助力之一。

以上资料由小编zhn提供，仅用于科研

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