在上期中，我们简要探讨了细胞转染的基本知识及其应用。此次，我们将进一步介绍与病毒转染相关的内容。病毒转染是一种高效的细胞转染技术，利用病毒载体将外源基因包装在病毒外壳中，依靠病毒的自然感染性，将外源基因引入宿主细胞，以实现基因的稳定表达。根据病毒载体的不同，病毒转染可分为腺病毒（Adenovirus, ADV）、慢病毒（Lentivirus, LV）、逆转录病毒（Retrovirus, RV）和腺相关病毒（AAV）等。现今，慢病毒由于其广泛的应用和较高的转染效率而被广泛使用。接下来，我们将主要讨论慢病毒。

一、慢病毒结构

慢病毒是一种以HIV-1为基础开发的基因治疗载体，属于有包膜的RNA病毒，直径为80-120纳米，呈现二十面体对称的球形结构。病毒颗粒的最外层为包膜，包膜蛋白决定了其感染细胞的类型，内层则为基质蛋白和衣壳，中心包含两条相同的正链RNA和若干酶，包括逆转录酶、整合酶和蛋白酶。

慢病毒的基因组结构复杂，以HIV-1为例，该病毒为单链RNA病毒，包含9个基因。基因组的两端各有反向末端重复序列（LTR），中间有gag、pol和env三个编码结构蛋白的基因，tat和rev两个调节基因，以及vif、vpr、vpu、nef四个辅助基因。随着对慢病毒基因组研究的深入及转染技术的进步，慢病毒基因组得到了优化与编辑，衍生出了第一代、第二代及第三代慢病毒系统。其中，以第二代三质粒系统和第三代四质粒系统应用最为广泛。

二、慢病毒复制包装

为了提高靶细胞的转染效率，前期需获得高滴度的慢病毒，这需要进行慢病毒的复制包装。通常，将三种质粒按照一定比例转染至293T细胞中并孵育48至72小时，之后收集并离心含有该病毒的上清液，或进一步浓缩病毒。

三、慢病毒感染细胞的过程

慢病毒感染细胞的首要步骤是通过表面的包膜蛋白与宿主细胞吸附并结合至表面受体。与宿主细胞膜融合后，病毒内部的结构蛋白、酶和病毒核心被释放。在逆转录酶的作用下，慢病毒RNA进行逆转录，并与整合酶形成整合前复合物。该复合物进入宿主细胞核后，整合酶催化其整合至宿主细胞基因组中，最终外源基因前的启动子驱动基因在宿主细胞质中表达。

四、常见的慢病毒转染类型

1. **慢病毒荧光转染**：细胞转染标记的荧光团（如GFP、mCherry、RFP等），筛选出的细胞会显示荧光。细胞吸收荧光激发能量，电子跃迁，返回基态时则发射光，通过荧光显微镜或流式细胞仪检测转染后的荧光强度以评估转染效率。

2. **慢病毒Luciferase化学发光转染**：将携带荧光素酶基因（Luc）的质粒导入细胞或动物体内，细胞会产生荧光素酶，此酶能催化荧光素底物发出荧光。通过生物发光成像技术检测光强度变化，尤其用于监测肿瘤的生长与转移过程。

3. **慢病毒细胞永生化转染**：通过病毒感染、辐射或化学致癌等方法，打破原代细胞的分裂限制，引入外源性永生化基因，使细胞获得无限增殖能力，形成均一的永生化细胞株。

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