诱导表达系统是指目的基因的转录受外源小分子诱导后才得以开放。早期实验常使用糖皮质激素、重金属离子等诱导体系来调控基因表达，但存在特异性低和毒性高等诸多缺点； 近几年以突变的或非哺乳动物细胞来源的调控蛋白为平台建立了一些新的诱导表达系统 (表4)，在这些系统中外源基因的表达本底低，诱导倍增效应高，药物诱导后目的基因的表达可提高数万倍。而且，参与诱导调控的因子与细胞内源性的因子间无相互作用，因此一方 面目的基因的表达本身不受细胞内环境改变的影响，另一方面诱导药物对内源基因的表达无 作用，因而具有很好的严谨性和特异性。当然，这些系统也存在有待改进的问题，如 ecdysone系统的诱导倍增效应偏低，Tet-On或 Tet-0FF系统中的调控蛋白VP16有一定的细胞毒性，诱导药物四环素还可能影响某些细胞的生长、分裂期。
4 表达系统的选择 对于一个表达实验，选择何种表达系统应根据实际需要来决定，如表达蛋白的需求量、用途、实验所需时间及对细胞的毒性。选定表达系统之后，还需考虑表达载体与宿主细胞的合理搭配问题：比如若以BHl/VP16为宿主细胞，则表达载体最好选用HSV早期启动子驱动目的基因的表达，因为该启动子受VP16的转录激活；LCR元件只有在红系细胞中才有消除整合位点的位置效应的功能，因此如果要发挥载体中LCR的功能，则可考虑选择IVlEL-E9细胞；在肝细胞中CMV启动子活性低，此时可考虑选用其它的启动子；使用附加体型表达载体时，应选择其对应的复制允许细胞，等等。
哺乳动物细胞表达系统中，重组蛋白的表达水平与许多因素相关，如转录和翻译调控元件、RNA剪接过程、mRNA稳定性、基因在染色体上的整合位点、重组蛋白对细胞的毒性作用以及宿主细胞的遗传特性等；而且某些理论上可信的设计在实验中不一定可行，比如含 LCr{的载体在 MEI，．E9细胞中有时并不能消除整合位点的位置效应嗍，外源基 因在染色体高活性位点的定点整合也不一定能获得高表达御，等等。因此如果需获得一个基因的高表达。最好多试用几种不同的载体及宿主细胞。
5 提高蛋白表达产量的措施
哺乳动物细胞对培养环境十分敏感，营养和生长因子缺乏、缺氧、病毒感染、毒性代谢物的积累、机械搅动以及培养压力的增加等很多固素都可诱导细胞凋亡。大量细胞的死亡严重影响蛋白的表达产量。现已证实，有些基因能抑制细胞凋亡，如Bcl-12和BcI-x能抑制许多因素诱发的细胞凋亡，以及某肿瘤细胞从贴壁培养转入悬浮培养而诱发的细胆凋亡。A1ison等报道，感染dSsV CAT病毒载体的BHK Bcl-12和CHO BcI-x细胞生存期均延长数倍。BHK Bel 2、HHK BcI-x均使感染SFV II l!的细胞恢复生长到对数生长期的细胞感染后可存活达9 d，LL12的产量提高一倍。有些化学制剂也能抑制不同阶段的细胞凋亡，如乙酰半胱氨酸tNAC、吡咯烷二硫氨基甲酸酯（PDTC)等以及 caspase抑制剂Z-VAD fmk、YVAD，cmk等，从而大大增加表达蛋白的产量。如利用 NAC和z -VAD fmk的细胞培养，表达蛋白的产量分别提高2.2和3.9倍。细胞凋亡的抑制不 仅延长细胞的存活期，提高蛋白的产量，而且有利于下游的纯化过程。
在细胞大规模培育过程，细胞的持续大量增殖使蛋白表达很快进入衰退期。同时由于营养缺乏，细胞大量死亡使细胞产品的产量下降，死亡的细胞释放蛋白酶和糖苷酶使表达产物降解，产品质量下降。为获得产物的大量有效表达，必须控制细胞在达到最适表达产物期停止增殖。现已发现四环素抑制表达系统(Tctoff)可严格控制细胞增殖过 程。外源基因和抑制细胞生长的基因(如P27)在同一个双顺反子表逸单位，在可稠节的启动子(Tot off)作用下使细胞增殖期与增殖抑制产物表达期分开。细胞生长和产物表达都能达到最大程度。Tot off基因表达系统的优点在于毒性低，作用快，不影响哺乳动物细胞的代谢过程。由于四环素很不稳定，易于氧化脱水、芳香基化和表易构化作用，使Tot基因表达系统成为一个高效、无毒、具有严密开关功能 (Trt switch)的可诱导性基因表达系统，仅受四环素初浓度的影响，终产物中四环素自发降解，有利于下游的纯化过程。这种Tel基因表达系统控制的蛋白表达方式，因使细胞生长期和产物袁达期分开而适用于生产使细胞具有代谢负担或毒性的蛋白产物。mazur等报道利用该系统，在作用于细胞周 期的激酶抑制子p27诱导下，使CHO细胞成功地达到持续生长抑制期，表达分泌型碱性磷酸酶SEAP(一种典型的外源糖蛋白)水平提高10~15倍。
在孵育批量培养中，通过减少葡萄糖和谷胱甘肽的量，使细胞代谢发生改变，以减少代谢产物乳酸、胺的形成，使细胞培养达到一种稳定状态，细胞浓度和蛋白产物大大增加。
目前的生物工程要求使用第三代无血清培养基，即无血清无蛋白(或含量极低)的双无培养基，使细胞培养很容易做到恒定，细胞分泌的的蛋白更易分离纯化，培养基的成本大为下降。随着基工程技术研究的深人，利用哺乳动物细胞表达蛋白产物的有效方式必将得到进一步发展，其在工业生产中的开发应用必将促进基因工程药物的大量生产。
发展趋势 在目前和今后若干年内(至少到本世纪末)，以下两种系统没有根本解决之前，哺乳动物 细胞作为一种日趋成熟的表达系统，仍然会受到研究人员和产业家的重视，并将成为基因工程研究中十分活跃的领域，众多的产物必须依靠这种系统进行表达与生产。尚未解决的两个基因工程系统是：
① 可表达复杂的真核基因的真核微生物系统或改造的原核微生物系统；
② 用作生物反应器的转基因动物系统。
研究方向
大致有两方面，
①探讨一些陆续发现和纯化的糖蛋白和具有复杂结构(如多亚基)的蛋白的表达以及与天然蛋白的比较，包括生物活性、物化性质甚至一级结构。
②提高表达水平。这是哺乳动物表达系统的关键问题。目前看来，仍然需要从以下途径进行研究：①除现有的 MT启动子、热休克启动子、病毒启动子，应发展一些新的强启动子。②寻找 合 适 的 增 强子，特别是细胞增强子。③提高基因剂量的新途径。因 dhfr放大子(amplicon)只能用于CHO dhfr-细胞株。④选择载体-宿主的最优组合。⑤装配适合于cDNA高效表达的必要 元件。因目前cDNA在哺乳动物细胞中表达水平一般均低。
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