CRISPR/Cas9 原代细胞基因编辑：为什么电转染成为主流递送方式？

随着 CRISPR/Cas9 技术在生命科学研究中的广泛应用，基因编辑正在从模式细胞系逐步走向原代细胞和临床相关细胞模型。
在这一过程中，越来越多研究人员发现：

真正限制原代细胞 CRISPR 实验成功率的，并不是编辑工具本身，而是递送方式的选择。

在多种转染策略中，电转染正在成为原代细胞 CRISPR 实验的主流方案。

原代细胞 CRISPR 编辑面临的核心挑战

与永生化细胞系相比，原代细胞在进行基因编辑时通常具有以下特征：

• 对外源刺激高度敏感

• 细胞存活率要求高

• 编辑结果需具备良好的重复性

• 对脱靶和非特异效应更为敏感

这些特点决定了，原代细胞 CRISPR 实验不仅需要“能进得去”，还需要“进得快、作用时间可控”。

不同 CRISPR 递送方式的差异

在原代细胞基因编辑中，常见的 CRISPR 递送方式主要包括：

• 质粒递送

• mRNA 递送

• Cas9–sgRNA RNP 复合物递送

其中，RNP 递送方式由于无需转录和翻译过程，可显著缩短 Cas9 在细胞内的作用时间，从而降低潜在脱靶风险，逐渐成为原代细胞 CRISPR 实验中的首选。

但 RNP 的优势，前提是递送方式本身足够高效和温和。

电转染为何更适合 CRISPR RNP 的原代细胞递送？

电转染通过瞬时电场在细胞膜上形成可逆通道，使 CRISPR 相关组分直接进入细胞质，其机制特点使其在原代细胞中具备明显优势：

• 不依赖细胞内吞通路

• 递送过程快速、直接

• 对不同细胞类型的适应性强

• 更利于 RNP 的瞬时递送

在实际应用中，电转染能够在编辑效率、细胞存活率和实验重复性之间取得较好的平衡。

微量电转染技术带来的进一步优化

传统电转染在原代细胞中仍可能引起一定程度的细胞损伤。为此，近年来发展出的微量电转染（Microporation）技术，通过以下方式进行改进：

• 缩小转染体积，减少样品消耗

• 优化电场均匀性，降低局部过强刺激

• 减少热效应，提高细胞存活率

这一技术路线使电转染在原代细胞和免疫细胞 CRISPR 应用中，具备了更高的可控性和稳定性。

原代细胞 CRISPR 实验中的方法选择趋势

综合当前的研究需求与实验经验，越来越多实验室在原代细胞 CRISPR 编辑中倾向于：

• 采用 Cas9 RNP 递送方式

• 配合 电转染或微量电转染技术

• 优先关注细胞存活率和重复性，而非单次极限效率

在这一趋势下，一些基于微量电转染理念设计的台式电转染系统，正在被用于原代细胞和免疫细胞的基因编辑研究中，为复杂细胞模型提供更加稳定的实验路径。

总结

在 CRISPR/Cas9 原代细胞基因编辑实验中，递送方式已成为决定实验成败的关键因素之一。
电转染，尤其是基于微量电转染技术优化的方案，正在为原代细胞 CRISPR 编辑提供一种更高效、更温和且更可重复的技术选择。