综述：利用先进基因组技术重新定义细胞重编程

《Nature Reviews Genetics》：Redefining cellular reprogramming with advanced genomic technologies

本综述系统阐述了如何通过单细胞基因组学（scRNA-seq）和计算工具揭示重编程过程中的关键失败节点，并指导优化细胞重编程方案。作者强调这些技术能显著提升工程化细胞的成熟度、保真度和纯度，为再生医学和疾病建模提供更可靠的细胞工具。

　　

细胞重编程的现状与挑战

通过转录因子介导的细胞重编程、诱导多能干细胞（iPSC）技术或定向分化等手段操纵细胞身份，为疾病建模和再生医学带来了巨大潜力。然而现有方法产生的细胞往往无法完全复现天然对应细胞的分子与功能特征。细胞不成熟、重编程保真度不足以及细胞异质性这三大难题，严重制约了其在疾病模拟和治疗中的可靠性。

突破性技术驱动机制解析

近年来，单细胞基因组技术（如scRNA-seq）与整合计算框架的协同应用，使研究人员能够以前所未有的分辨率解析重编程过程。这些技术像“分子显微镜”一样，精准捕捉到重编程路径中的异常分支和停滞点。新兴的分子记录工具更是实现了对细胞命运转换历程的动态追踪，从而揭示重编程效率低下或不完全的深层机制。

从机制到方案的闭环优化

基于机制发现的方案设计正成为新趋势。研究显示，通过计算分析识别出的关键失败节点（如特定转录因子网络激活失败），可针对性调整重编程因子的组合、时序或培养条件。这种精准干预能逐步提升细胞产物的功能成熟度，使工程化细胞更接近原生细胞状态。

临床转化与未来展望

随着重编程细胞纯度与功能一致性的提高，其在心肌修复、神经退行性疾病建模等领域的临床应用价值显著提升。下一步研究将聚焦于建立标准化重编程评估体系，结合机器学习预测模型，最终实现“按需编程”细胞命运的终极目标。