永生化是指细胞突破正常分裂次数的限制而获得持续增殖能力的生物学过程。以HeLa细胞系为代表的永生化细胞自1951年建立以来，在医学研究中作为重要实验工具被广泛应用。该现象与Hayflick界限理论密切相关，正常体细胞通常只能进行约50代分裂，而永生化细胞通过端粒酶激活等机制突破这一限制。细胞永生化被视为恶性肿瘤发生的关键环节，约85%的癌细胞通过端粒延长机制维持无限增殖能力。早期卡雷尔的鸡心肌细胞培养实验曾引发正常细胞是否具有永生潜能的学术争议，后经实验证实该现象仅存在于肿瘤细胞中。

永生化细胞具有三个核心特征：解除细胞周期调控、端粒长度维持机制活化、逃避程序性死亡。其中，端粒长度维持机制活化与端粒酶激活相关，使细胞突破Hayflick界限实现无限增殖。其分子机制包括：

实验数据显示，人工导入hTERT基因可使部分上皮细胞获得永生化特性。这种遗传改造技术已成为建立稳定细胞系的重要手段。

Hayflick在1961年通过人胚肺成纤维细胞培养实验发现：1. 正常体细胞分裂存在约50代的极限（Hayflick界限）；2. 永生化细胞突破该限制（如HeLa细胞实现无限增殖）；3. 细胞永生化与癌变存在内在联系（如端粒酶激活机制）。

永生化细胞通过以下方式突破该界限：

恶性肿瘤细胞普遍具有永生化特征，其形成过程可分为三个阶段：

永生化细胞系在生物医学领域发挥重要作用：

历史上存在的学术争议包括：

伦理争议聚焦于：