腺相关病毒（Adeno-Associated Virus，AAV）是一种无致病性、单链DNA病毒，常被用作基因治疗的载体。AAV感染宿主细胞的过程可以分为以下几个主要步骤：
1. 受体结合
AAV首先通过其衣壳蛋白与宿主细胞表面的特定受体结合。这种结合是特异性的，不同的AAV血清型识别不同的细胞受体。例如：
AAV2 主要通过肝素硫酸蛋白聚糖（HSPG）结合细胞。
AAV9 主要与唾液酸化糖脂受体结合。 这种受体结合的特异性决定了AAV的组织靶向性。
2. 细胞内吞
当AAV与宿主细胞受体结合后，通过受体介导的内吞作用（receptor-mediated endocytosis）被细胞内化。AAV通常进入早期内体（early endosome）中。
3. 内体逃逸
在内体内，AAV的衣壳蛋白发生构象变化，随后病毒颗粒逃逸出内体进入细胞质。内体逃逸是感染过程中关键的一步，因为病毒需要避免被内体降解。
4. 核转运
AAV颗粒通过细胞质被运送到细胞核，可能利用细胞骨架（如微管）的运输机制。随后，病毒通过核孔复合体（nuclear pore complex）进入细胞核。
5. 病毒基因组释放与复制
进入细胞核后，AAV衣壳释放其单链DNA基因组。病毒基因组可以：
在存在辅助病毒（如腺病毒或单纯疱疹病毒）的情况下进行复制并进入裂解性增殖周期。
在没有辅助病毒的情况下，以环状DNA的形式整合到宿主基因组或维持为表观遗传状态，用于基因表达。
6. 基因表达
当被用作基因治疗载体时，AAV的基因组通常被设计为携带目标基因和启动子。进入细胞核后，AAV基因组被宿主细胞的转录和翻译机制利用，从而表达治疗性基因。
AAV感染宿主细胞的效率受到多个因素的影响，包括血清型选择、目标组织的受体分布，以及细胞内过程（如内体逃逸和核转运）的效率。这种机制的低免疫原性和靶向性使AAV成为基因治疗的理想工具。