如何將“特殊指令”送入細(xì)胞？

    目前，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞永生化最常用的方法是通過(guò)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(xì)胞的基因組中，實(shí)現(xiàn)持久表達(dá)。這一過(guò)程 可有效打破細(xì)胞衰老機(jī)制，使細(xì)胞獲得持續(xù)增殖能力，并顯著延長(zhǎng)其體外培養(yǎng)壽命。然而，病毒載體介導(dǎo)的基因遞送仍存在諸多局限性。病毒包裝過(guò)程復(fù)雜且成本高昂，外源基因的隨機(jī)插入可能破壞關(guān)鍵基因組區(qū)域，甚至誘發(fā)腫瘤風(fēng)險(xiǎn)。近年來(lái)，非病毒遞送技術(shù)展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)——電穿孔技術(shù)通過(guò)瞬時(shí)電場(chǎng)在細(xì)胞膜上形成可逆孔隙，使DNA片段直接穿透細(xì)胞膜；納米材料載體則利用陽(yáng)離子聚合物或脂質(zhì)體包裹核酸，通過(guò)內(nèi)吞作用實(shí)現(xiàn)高效遞送。

     近年來(lái)，非病毒遞送技術(shù)逐漸嶄露頭角，為細(xì)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(guò)電穿孔或納米載體直接遞送核糖核蛋白（RNP），實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)基因編輯，避免外源 DNA 的長(zhǎng)期留存。此外，新型 mRNA 遞送平臺(tái)（如脂質(zhì)納米顆粒）能在不整合基因組的情況下，短暫表達(dá)目標(biāo)蛋白，既降低了致瘤風(fēng)險(xiǎn)，又適用于分裂緩慢的細(xì)胞類型。

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

研究者開(kāi)發(fā)出瞬時(shí)表達(dá)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(zhǔn)敲入目標(biāo)基因，又可避免病毒載體的基因組整合風(fēng)險(xiǎn)。例如，通過(guò)脂質(zhì)納米顆粒（LNP）遞送hTERT mRNA，能在72小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)端粒酶活性提升，且不會(huì)留下**性基因修飾痕跡。

    值得關(guān)注的是，合成生物學(xué)為細(xì)胞編程提供了全新思路。科學(xué)家設(shè)計(jì)出光控基因環(huán)路，將永生化基因與藍(lán)光敏感啟動(dòng)子耦合——僅當(dāng)特定波長(zhǎng)光照時(shí)，細(xì)胞才會(huì)啟動(dòng)增殖程序。這種時(shí)空精確調(diào)控技術(shù)，為類器官培養(yǎng)和再生醫(yī)學(xué)提供了更安全的解決方案。未來(lái)，隨著表觀遺傳重編程技術(shù)的成熟，或許僅需化學(xué)小分子即可短暫激活內(nèi)源性永生相關(guān)通路，真正實(shí)現(xiàn)“無(wú)痕化”細(xì)胞改造。