线粒体是真核生物的能量工厂，在氧化磷酸化过程中提供三磷酸腺苷（ATP）。线粒体是一种被两层膜（线粒体内膜和外膜）包裹的细胞质细胞器，线粒体DNA封装在线粒体内膜中。线粒体参与许多重要的特定功能，例如ATP合成、电子传递、活性氧生成、物质代谢以及细胞凋亡的启动。因此，针对线粒体的治疗策略对于精准肿瘤治疗很有前景。然而，线粒体高度选择性和不可渗透的特性是线粒体靶向肿瘤治疗的主要障碍。由于膜电位高，阳离子是公认的线粒体靶向分子。一类合成的线粒体穿透肽（MPPs）被开发出来，用于高效细胞摄取和线粒体特异性定位。MPPs的阳离子和亲脂性特征有助于疏水性线粒体膜的渗透。随后，将MPPs：FrFKFrFK-NH2（r=d-arginine)）与发光的二核钌（II）多吡啶配合物连接起来，用于监测活哺乳动物细胞线粒体中氧浓度和活性氧生成的动态变化，如图所示。在MPP的帮助下，这种探针有望成为短期动态研究线粒体功能和细胞氧化还原状态的潜在工具，未来可用于疾病诊断和预后。
单字母 H2N-FrFKFrFK-OH
多字母 H2N-Phe-DArg-Phe-Lys-Phe-DArg-Phe-Lys-OH
氨基酸个数 8
分子式 C60H86N16O9
平均分子量(MW) 1175.43
2：KLAKLAKKLAKLAK
KLAKLAKKLAKLAK或(KLAKLAK)2促凋亡肽，它最初是作为抗菌肽开发的。在哺乳动物细胞中，它会触发线粒体膜破坏和细胞色素C释放，随后诱导细胞凋亡。封装在介孔纳米粒子中的(KLAKLAK)2肽可诱导线粒体肿胀和细胞凋亡.将(KLAKLAK)2肽与靶向氨基肽酶N的CNGRC肽相结合，通过靶向血管生成肿瘤内皮细胞中的酶有效抑制肿瘤生长.与IL4R结合的IL4RPep-1肽(CRKRLDRNC)融合的(KLAKLAK)2肽对表达IL4R的肿瘤细胞表现出选择性细胞毒性，并增强细胞对化疗的敏感性.靶向IL4R的(KLAKLAK)2肽作用于IL-4R高和M2极化的TAM以及肿瘤细胞，并降低肿瘤微环境中M2型TAM的比例，此外，由CD44v6结合肽（CNLNTIDTC和CNEWQLKSC）、Her-2结合肽（YCDGFYACYMDV）、前列腺肿瘤靶向肽（SMSIARL）和膀胱肿瘤靶向肽（CSNRDARRC）引导的(KLAKLAK)2肽可有效抑制肿瘤生长，对正常组织的影响极小。
我们报道了一种活性氧（ROS）响应性肽-药物缀合物（PDC，CPT-TK-KLAK）自我递送系统，其中线粒体靶向肽（KLAK，序列：（KLAKLAK）2）是通过 ROS 响应单元与抗癌药物喜树碱 (CPT) 连接。在1 mM H 2 O 2溶液中CPT-TK-KLAK的CPT释放量约为。24 小时内释放 90%，而 CPT-CC-KLAK 在 1 mM H 中几乎不释放 CPT2 O 2溶液。因此，CPT-TK-KLAK靶向HeLa细胞的线粒体后，可以在过量ROS产生的情况下特异性释放CPT，进而破坏线粒体并诱导ROS爆发，导致HeLa细胞凋亡。因此，CPT-TK-KLAK 对 HeLa 细胞表现出高细胞毒性，IC 50为 0.37 μM，比游离 CPT 低 9 倍。这种ROS响应性PDC还可用于其他化疗药物的靶向递送，从而增强治疗效果。
单字母H2N-KLAKLAKKLAKLAK-OH
多字母 H2N-Lys-Leu-Ala-Lys-Leu-Ala-Lys-Lys-Leu-Ala-Lys-Leu-Ala-Lys-OH
氨基酸个数 14
分子式 C72H138N20O15
平均分子量(MW) 1523.99
3：SS-31
SS-31 是一种细胞可渗透的芳香族阳离子四肽，分子量为 639.8 g/mol，由一系列小的水溶性肽组成。在生理pH值下，SS-31带有净正电荷3+，通过静电和疏水相互作用选择性地靶向并积聚在内线粒体膜上。使用分离的线粒体进行的研究表明，SS-31 在线粒体中的浓度约为 5000 倍。
单字母 H2N-r-Dmt-KF-NH2
多字母 H2N-DArg-Dmt-Lys-Phe-NH2
氨基酸个数 4
分子式 C32H49N9O5
平均分子量(MW) 639.79
4：FIAWLVKGR-NH2
GLP-1(28-36)amide 是一段 GLP-1 的 C-端九肽，是一种中性内肽酶 (NEP) 裂解 GLP-1 的主要产物。GLP-1(28-36)amide 是一种抗氧化剂，靶向线粒体，抑制线粒体通透性转变 (MPT)。GLP-1(28-36)amide 具有抗糖尿病和心脏保护作用。
体外研究：与DPP-IV不同，NEP可裂解GLP-1（7-36）酰胺或GLP-1（9-36）酰胺生成GLP-1（28-36）酰胺，广泛分布于内皮细胞、血管平滑肌细胞、心脏细胞和肾上皮细胞中[1]GLP-1(28-36)酰胺（100 nM）处理肝细胞24小时可直接调节线粒体的氧化代谢，例如肝细胞线粒体的糖异生
单字母 H2N-FIAWLVKGR-NH2
多字母 H2N-Phe-Ile-Ala-Trp-Leu-Val-Lys-Gly-Arg-NH2
氨基酸个数 9
分子式 C54H85N15O9
平均分子量(MW) 1088.35
