上期我们介绍了细胞转染的基本知识及应用，这期将继续为大家普及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，借助病毒载体将外源基因包装在病毒的外壳中，利用病毒的天然感染性，将外源基因导入宿主细胞，实现其在细胞中的稳定表达。根据不同类型的病毒载体，病毒转染主要分为腺病毒（Adenovirus，ADV）、慢病毒（Lentivirus，LV）、逆转录病毒（Retrovirus，RV）和腺相关病毒（AAV）。在实验室的应用中，慢病毒使用得最为广泛，接下来我们就来探讨慢病毒的相关内容。

慢病毒的结构

慢病毒是基于HIV-1病毒发展的基因治疗载体，属于有包膜的RNA病毒，其直径为80-120nm，呈二十面体对称的球形结构。病毒颗粒最外层为包膜（包膜蛋白决定了其感染细胞的类型），其内为基质蛋白和衣壳，内部则是两条相同的正股RNA链和多种酶，包括逆转录酶、整合酶和蛋白酶。

慢病毒的基因组结构较为复杂，以HIV-1为例，该病毒是单链RNA，包含9个基因。基因组两端各有一个反向末端重复序列（LTR），中间包括感染结构基因gag、pol和env，以及调节基因tat和rev，辅助基因有vif、vpr、vpu和nef。随着对慢病毒基因组的进一步研究和转染技术的发展，研究者对慢病毒基因组进行了编辑，安全性和包装能力也得到了不断提升，形成了第一代、第二代和第三代慢病毒系统。其中，第二代三质粒系统和第三代四质粒系统是当前应用最广泛的。

慢病毒的复制与包装

为了提高靶细胞的转染效率，首先需要获得高滴度的慢病毒，这就涉及到慢病毒的复制和包装。通常将三种质粒以一定比例共同转染到293T细胞中，经过48-72小时培养后，收集含有病毒的上清液，并可进行进一步浓缩。

慢病毒感染细胞的过程

慢病毒感染细胞的第一步是通过其表面的包膜蛋白与宿主细胞结合，随后与宿主细胞膜融合，释放出病毒内部的结构蛋白、酶蛋白和病毒核心。在逆转录酶的作用下，慢病毒RNA被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基因组中，最终使得外源基因在宿主细胞质中表达。

常见的慢病毒转染类型

1. **慢病毒荧光转染**：转染标记有荧光基团（如GFP/mCherry/RFP等）的细胞，筛选出带有荧光蛋白的细胞。利用荧光显微镜或者流式细胞仪检测转染后荧光强度，从而评估转染效率。

2. **慢病毒Luciferase化学发光转染**：转染携带荧光素酶编码基因的质粒，产生荧光素酶，该酶可催化底物产生荧光。通过生物发光成像技术监测光强变化，特别适合用于检测体内肿瘤的生长和转移。

3. **慢病毒细胞永生化转染**：通过慢病毒转染外源性永生化基因，打破原代细胞的分裂次数限制，使其获得无限增殖能力，从而得到一致性的永生化细胞株。

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