在上期中，我们介绍了细胞转染的应用及其基本分类。本期将为大家详细讲解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，它通过病毒载体将外源基因包装到病毒外壳内，利用病毒的天然感染性将外源基因引入宿主细胞，从而实现目标基因在细胞中的稳定表达。根据病毒载体的不同，主要分为腺病毒（Adenovirus，ADV）、慢病毒（Lentivirus，LV）、逆转录病毒（Retrovirus，RV）以及腺相关病毒（AAV）。在实验室中，慢病毒因其广泛的应用而更为常见，接下来我们将重点讲解慢病毒的相关知识。

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，它是一种包膜的RNA病毒，直径为80-120nm，具二十面体对称的球形结构。病毒颗粒的外层是包膜，包膜蛋白决定了其感染的细胞类型，内层则依次为基质蛋白和衣壳，最内层包含两条相同的正股RNA链及多种酶，包括逆转录酶、整合酶和蛋白酶。

慢病毒的基因组相对复杂，以HIV-1为例，它是单链RNA病毒，共含有9个基因。基因组两端各有一个反向末端重复序列（LTR），中间则包含编码病毒结构蛋白的gag、pol、env三个基因，以及调节基因tat、rev和辅助基因vif、vpr、vpu、nef等。随着对慢病毒基因组研究的深入，科研人员对其基因组进行了编辑，提升了安全性及包装能力，衍生出第一代、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较广。

二、慢病毒复制包装

为提高靶细胞的转染效率，首先需要获取高滴度的慢病毒，这一过程称为慢病毒的复制包装。通常，将三质粒按照特定比例共同转染至293T细胞，经过48-72小时的孵育后，收集含有病毒的上清液，必要时可进一步浓缩该病毒。

三、慢病毒感染细胞的过程

慢病毒感染细胞的第一步是通过包膜蛋白与宿主细胞表面受体结合，吸附于细胞膜上，随后融合并释放内部结构蛋白、酶及病毒核心。在逆转录酶的作用下，慢病毒RNA进行逆转录，与整合酶形成整合前复合物。此外，该复合物会进入宿主细胞核，并由整合酶催化整合至宿主基因组中。最后，通过外源基因前的启动子，驱动其在宿主细胞质中表达。

四、常见慢病毒转染类型

1. **慢病毒荧光转染**：这一方法通过转染标记的荧光蛋白（如GFP/mCherry/RFP等），使筛选出的细胞产生荧光蛋白。细胞吸收荧光激发能量后，电子跃迁至激发态并在恢复至基态时以光的形式释放能量，发射特定波长的光。转染后的荧光强度可以通过倒置荧光显微镜或流式细胞仪进行检测以评估转染效率。

2. **慢病毒Luciferase化学发光转染**：该方法通过将携带荧光素酶编码基因（Luc）的质粒转染入细胞或动物体内，产生一种能催化荧光素底物发光的酶。加入荧光素后，在ATP和荧光素酶的参与下，荧光素能够被氧化并发出绿色或黄色荧光。该光强度变化可借助高灵敏生物发光成像技术检测，尤其适合用于活体动物肿瘤的生长及转移监测。

3. **慢病毒细胞永生化转染**：此方法通过病毒感染、辐射或化学致癌措施等手段，打破原代细胞的分裂次数限制，使其获得更强的分裂能力，从而延缓细胞衰老。利用慢病毒转染技术，外源性永生化基因被导入最终获得具有无限增殖能力且细胞间无差异的永生化细胞株。

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