细胞利用内膜系统中的膜运输来根据其需求分配大分子，这些需求包括营养摄取、降解、分泌和细胞极化。由于其在所有细胞类型中的核心功能，膜运输功能障碍与多种疾病相关也就不足为奇了，这些疾病包括癌症、纤毛病、溶酶体贮积症以及神经、消化、心血管和免疫系统疾病。内膜系统是这些过程发生的舞台。
在内膜上，肌动蛋白丝网络的形成和移除具有空间和时间上的精确性，这暗示了其受到高度调控。在探讨肌动蛋白在内膜运输中的作用之前，我们先回顾一下肌动蛋白动力学调控的一些基本概念。此处，我们重点关注肌动蛋白丝网络的组装与解聚，因为这对于理解这些网络如何塑造和调整膜运输至关重要。通过荧光显微镜观察到的细胞肌动蛋白结构是复杂调控途径的最终产物。在回顾肌动蛋白如何促进膜运输的具体例子之前，值得先思考一下肌动蛋白丝影响内膜动力学和运输的普遍、理论性的方式。首先，肌动蛋白丝可以通过产生力来改变内膜的形状。分支状肌动蛋白网络支持细胞膜形状控制的各个方面，例如突起、管状结构形成和裂断。肌动蛋白驱动的突起发生在F-肌动蛋白结构从膜表面向外推动时。其次，肌动蛋白可以作为运输轨道，肌动蛋白马达蛋白（如肌球蛋白）可以沿着它们移动货物。此外，肌动蛋白网络可以作为物理屏障，限制膜蛋白的扩散或将货物隔离到特定的膜微域中，从而促进分选过程。
既然我们已经对肌动蛋白在内膜动力学中的潜在作用进行了概念性概述，接下来我们将重点介绍肌动蛋白促进和调控膜运输的一些具体实例。例如，在内吞途径中，肌动蛋白参与包被小窝的内陷、囊泡的脱落以及内吞体的运动和成熟。在分泌途径中，肌动蛋白参与高尔基体衍生的运输载体的形成和出芽，以及随后与质膜的融合。肌动蛋白还参与自噬体的形成和闭合，以及溶酶体的定位和功能。这些例子说明了肌动蛋白在多种膜运输事件中的普遍参与。肌动蛋白介导的膜运输失调具有广泛的疾病意义。病毒和细菌在宿主细胞内的旅程中，无论是在进入时还是在细胞内部或细胞之间的运输过程中，常常与肌动蛋白 machinery 相互作用。病原体可能会利用细胞的 machinery，包括肌动蛋白网络，进行复制和运输。细菌病原体单核细胞增生李斯特菌著名地利用由受感染细胞的肌动蛋白组成的彗星尾在细胞质中穿行。同样，许多病毒利用或操纵宿主细胞的肌动蛋白细胞骨架来实现细胞进入、细胞内运输或细胞间传播。除了感染之外，肌动蛋白-内膜相互作用的失调也与多种遗传性疾病和癌症有关。例如，涉及肌动蛋白调控因子的突变可能导致神经发育障碍或免疫缺陷。在癌症中，肿瘤细胞经常表现出 altered 的膜运输和细胞骨架动力学，这有助于其侵袭和转移能力。很明显，肌动蛋白动力学对膜运输的诸多方面都有贡献，但开放性问题仍然存在。虽然肌动蛋白网络与内膜之间的关联已有充分记载，但这些影响背后的分子机制仍未完全探索。目前尚不清楚通过体外研究和对运动细胞前缘处肌动蛋白的研究所建立的肌动蛋白调控范式在多大程度上适用于定位在内膜区室的肌动蛋白。未来的研究需要阐明特定肌动蛋白结合蛋白（ABP）和肌动蛋白核化因子在内膜上的具体作用，确定不同肌动蛋白网络结构的机械特性如何影响膜变形，并揭示这些过程在疾病中的失调机制。解决这些开放性问题将极大地增进我们对细胞基本过程的理解，并可能为治疗干预提供新的靶点。
