如何將“特殊指令”送入細胞？

    目前，實現(xiàn)細胞永生化最常用的方法是通過慢病毒或其他逆轉(zhuǎn)錄病毒載體將編碼TAg 或 hTERT 基因序列穩(wěn)定整合到目的細胞的基因組中，實現(xiàn)持久表達。這一過程 可有效打破細胞衰老機制，使細胞獲得持續(xù)增殖能力，并顯著延長其體外培養(yǎng)壽命。然而，病毒載體介導的基因遞送仍存在諸多局限性。病毒包裝過程復雜且成本高昂，外源基因的隨機插入可能破壞關(guān)鍵基因組區(qū)域，甚至誘發(fā)腫瘤風險。近年來，非病毒遞送技術(shù)展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢——電穿孔技術(shù)通過瞬時電場在細胞膜上形成可逆孔隙，使DNA片段直接穿透細胞膜；納米材料載體則利用陽離子聚合物或脂質(zhì)體包裹核酸，通過內(nèi)吞作用實現(xiàn)高效遞送。

     近年來，非病毒遞送技術(shù)逐漸嶄露頭角，為細胞基因編輯提供了更安全的替代方案。例如，CRISPR-Cas9 系統(tǒng)可通過電穿孔或納米載體直接遞送核糖核蛋白（RNP），實現(xiàn)瞬時基因編輯，避免外源 DNA 的長期留存。此外，新型 mRNA 遞送平臺（如脂質(zhì)納米顆粒）能在不整合基因組的情況下，短暫表達目標蛋白，既降低了致瘤風險，又適用于分裂緩慢的細胞類型。

然而，病毒載體介導的基因遞送并非完美無缺。一方面，病毒整合可能導致基因組不穩(wěn)定，甚至激活原癌基因，增加細胞惡性轉(zhuǎn)化的風險；另一方面，某些原代細胞（如神經(jīng)元或心肌細胞）對病毒感染效率較低，限制了該技術(shù)的普適性。

研究者開發(fā)出瞬時表達載體，將編碼永生化因子的mRNA與基因編輯工具共同遞送，既能精準敲入目標基因，又可避免病毒載體的基因組整合風險。例如，通過脂質(zhì)納米顆粒（LNP）遞送hTERT mRNA，能在72小時內(nèi)實現(xiàn)端粒酶活性提升，且不會留下**性基因修飾痕跡。

    值得關(guān)注的是，合成生物學為細胞編程提供了全新思路?？茖W家設計出光控基因環(huán)路，將永生化基因與藍光敏感啟動子耦合——僅當特定波長光照時，細胞才會啟動增殖程序。這種時空精確調(diào)控技術(shù)，為類器官培養(yǎng)和再生醫(yī)學提供了更安全的解決方案。未來，隨著表觀遺傳重編程技術(shù)的成熟，或許僅需化學小分子即可短暫激活內(nèi)源性永生相關(guān)通路，真正實現(xiàn)“無痕化”細胞改造。