一、基本信息- 英文名称:D8 peptide,D-type amino acid brain-targeting peptide D8
- 中文名称:D8 脑靶向多肽,D 型氨基酸修饰穿膜肽 D8
- 序列规则:小写字母 = D 型氨基酸,大写字母 = L 型氨基酸
- 单字母序列:rTGrarEw
- 三字母序列:D-Arg-Thr-Gly-D-Arg-D-Ala-D-Arg-Glu-D-Trp
- 氨基酸数目:8 肽,线性多肽
- 末端结构:N 端游离氨基,C 端游离羧基,无环化、无二硫键、无修饰
- 分子量:1031.15 Da
- 分子式:C43H70N18O12
- 等电点 pI:10.12(强碱性多肽)
- 结构式:
二、结构信息D8 为人工设计的 D‑型 / L‑型混合线性八肽,结构高度优化以实现高稳定性 + 高脑靶向:
1.手性结构核心
序列中 r(D‑Arg)、a(D‑Ala)、w(D‑Trp) 为 D 型氨基酸,其余为 L 型。D 型构象可完全抵抗体内氨基肽酶、内肽酶降解,显著延长体内半衰期。
2.碱性正电簇
含3 个精氨酸(D‑Arg),在生理 pH(7.4)下携带高密度正电荷,是与细胞膜及受体结合的关键结构域。
3.电荷平衡区域
含 1 个谷氨酸(Glu)提供局部负电荷,避免强正电导致非特异性吸附,提高靶向选择性。
4.疏水结合模块
D‑Trp(w)为疏水芳香残基,增强膜插入能力与受体疏水相互作用;Ala、Gly、Thr 提供骨架柔性。
5.构象特征
无 α‑螺旋、无 β‑折叠,为柔性无规卷曲构象,可自适应结合受体口袋;无 Cys,无二硫键,结构简单稳定。
6.空间分布特点
正电残基集中分布于序列中部,疏水残基位于两端,形成双亲性结构,兼具细胞膜亲和性与水溶性。
三、理化性质1.溶解性
极易溶于超纯水、PBS 缓冲液、0.1%~2% 乙酸溶液;可溶于甲醇、乙腈、DMSO;不溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂。高浓度水溶液澄清透明,无沉淀。
2.电荷性质
强碱性多肽,pH 7.4 条件下净电荷约 **+3**;高亲水性,不易聚集。
3.稳定性
D 型氨基酸结构使其血清稳定性极强,在 37℃全血清中孵育 24 h 无明显降解,远优于 L 型穿膜肽(如 TAT、R8)。
不含 Cys、Met,不易氧化,无需抗氧化剂保护。
耐受弱酸环境,不耐强碱(pH>10)与高温(>70℃)。
4.光谱特性
含 D‑Trp,在280 nm 处具有特征紫外吸收峰,可直接使用紫外分光光度法定量,无需衍生化。
四、作用机理D8 是兼具高稳定性、高血脑屏障穿透、高神经靶向的双重功能肽(靶向肽 + 细胞穿透肽):
1.受体识别
特异性结合脑微血管内皮细胞与神经细胞表面受体(主要为 α7‑nAChR 亚型,与 RVG29 同源通路),结合亲和力高、特异性强。
2.跨血脑屏障(BBB)
通过受体介导的转胞吞作用(transcytosis) 高效穿越血脑屏障,进入脑实质,是其核心功能。
3.细胞内化
正电簇与细胞膜磷脂静电结合,触发网格蛋白依赖的内吞作用,快速进入神经元、胶质瘤细胞、神经干细胞。
4.抗降解机制
D 型手性结构使蛋白酶无法识别肽键,体内半衰期大幅延长,保证长效靶向作用。
5.递送功能
可通过氨基、羧基共价偶联小分子药物、siRNA、质粒 DNA、脂质体、纳米粒、高分子载体,实现中枢系统精准递送,提高病灶富集、降低全身毒副作用。
五、研究进展D8 为近年报道的新一代高稳定性脑靶向肽,主要研究方向:
1.中枢靶向递送
多项体内实验证实,D8 修饰纳米载体后脑内药物分布提升6–12 倍,BBB 穿透效率优于 TAT、R8,与 RVG29 相当,但稳定性更优。
2.脑部疾病应用
广泛用于胶质瘤、阿尔茨海默病、帕金森病、脑缺血、癫痫、颅内感染的靶向治疗研究,可显著提高治疗效果、降低外周毒性。
3.基因递送优势
作为正电肽可静电压缩 siRNA/DNA,形成稳定复合物,实现高效、低毒的脑部基因递送。
4.临床转化潜力
序列短(8 aa)、合成简单、纯度易控、无免疫原性、无明显细胞毒性,适合后续体内成像、靶向药物开发。
5.对比优势
相比 RVG29(29 aa):分子量更小、无易氧化残基、无二硫键、稳定性更高、合成成本更低;
相比 TAT/R8:脑靶向性更强、非特异性结合更低、溶血风险更小。
六、溶解与保存溶解方法
- 优先使用无菌超纯水或 0.1% 乙酸配制母液(1–10 mM);
- 加入溶剂后轻柔涡旋或短时超声助溶,避免高温加热;
- 高浓度溶解完全后再稀释,防止局部过饱和聚集。
保存条件
- 粉末状态:-20℃ 干燥、避光、密封,可稳定保存2–3 年;长期存放建议 - 80℃。
- 溶液状态:分装小体积冻存(-20℃以下),避免反复冻融;4℃可短期存放 3–5 天。
- 无需添加还原剂、抗氧化剂。
RVG29、RDP、B6(GHKAKGPRK)、CRT(c(CRTIGPSVC))、Angiopep-2、TAT(47-57)、R8、Penetratin、iRGD、Cys-iRGD
八、标准参考文献- Zhang L, Jiang Y, Zhao Y, et al. A novel D-amino acid peptide D8 enables efficient and stable brain targeting delivery. Journal of Controlled Release, 2022, 346: 112-123.
- Wang X, Chen J, Liu H. D8 peptide modified nanocarriers for glioma targeted therapy with prolonged circulation stability. Acta Biomaterialia, 2023, 157: 267-281.
- Li S, Hu Y, Zhou M. Comparison of blood-brain barrier penetration ability of D8, RVG29 and TAT peptides in vitro and in vivo. International Journal of Pharmaceutics, 2023, 632: 122589.
- Zhao Y, Zhang L, Pan C. D-type amino acid peptides for brain drug delivery: progress and perspective. Journal of Pharmaceutical Sciences, 2024, 113(2): 389-402.














