如何将“特殊指令”送入细胞？

    目前，实现细胞永生化最常用的方法是通过慢病毒或其他逆转录病毒载体将编码TAg 或 hTERT 基因序列稳定整合到目的细胞的基因组中，实现持久表达。这一过程 可有效打破细胞衰老机制，使细胞获得持续增殖能力，并显著延长其体外培养寿命。然而，病毒载体介导的基因递送仍存在诸多局限性。病毒包装过程复杂且成本高昂，外源基因的随机插入可能破坏关键基因组区域，甚至诱发肿瘤风险。近年来，非病毒递送技术展现出独特优势——电穿孔技术通过瞬时电场在细胞膜上形成可逆孔隙，使DNA片段直接穿透细胞膜；纳米材料载体则利用阳离子聚合物或脂质体包裹核酸，通过内吞作用实现高效递送。

     近年来，非病毒递送技术逐渐崭露头角，为细胞基因编辑提供了更安全的替代方案。例如，CRISPR-Cas9 系统可通过电穿孔或纳米载体直接递送核糖核蛋白（RNP），实现瞬时基因编辑，避免外源 DNA 的长期留存。此外，新型 mRNA 递送平台（如脂质纳米颗粒）能在不整合基因组的情况下，短暂表达目标蛋白，既降低了致瘤风险，又适用于分裂缓慢的细胞类型。

然而，病毒载体介导的基因递送并非完美无缺。一方面，病毒整合可能导致基因组不稳定，甚至激活原癌基因，增加细胞恶性转化的风险；另一方面，某些原代细胞（如神经元或心肌细胞）对病毒感染效率较低，限制了该技术的普适性。

研究者开发出瞬时表达载体，将编码永生化因子的mRNA与基因编辑工具共同递送，既能精准敲入目标基因，又可避免病毒载体的基因组整合风险。例如，通过脂质纳米颗粒（LNP）递送hTERT mRNA，能在72小时内实现端粒酶活性提升，且不会留下永久性基因修饰痕迹。

    值得关注的是，合成生物学为细胞编程提供了全新思路。科学家设计出光控基因环路，将永生化基因与蓝光敏感启动子耦合——仅当特定波长光照时，细胞才会启动增殖程序。这种时空精确调控技术，为类器官培养和再生医学提供了更安全的解决方案。未来，随着表观遗传重编程技术的成熟，或许仅需化学小分子即可短暂激活内源性永生相关通路，真正实现“无痕化”细胞改造。