慢病毒是一种基于逆转录病毒的病毒载体系统，常用于基因治疗和基因编辑中的基因递送。慢病毒载体常用HIV-1的基因组为基础，通过改造使其不具有复制性，从而确保安全性。慢病毒的包装和细胞侵染大致可以分为以下几个步骤：
慢病毒包装机制
准备质粒：慢病毒包装通常需要三种质粒：
- 转移质粒（Transfer plasmid）：携带目标基因以及相关的启动子和报告基因（如GFP或mCherry）。
- 包装质粒（Packaging plasmid）：提供病毒的结构蛋白和酶（如Gag、Pol）。
- 包膜质粒（Envelope plasmid）：提供包膜蛋白（通常是VSV-G）。
细胞转染：使用HEK293T或HEK293FT等细胞系，培养至合适的细胞密度（通常为70-80%），然后将质粒与转染试剂混合，按照一定比例共转染到细胞中。
培养细胞并收集病毒上清：转染后24小时更换培养基以减少细胞死亡，48小时和72小时分别收集细胞上清，离心去除细胞碎片。
病毒滴度检测（可选）：使用荧光显微镜检测报告基因（如GFP）的表达，或者用QPCR或ELISA检测病毒载量。
保存和使用病毒：收集的病毒可以在4℃短期保存，或-80℃长期保存。使用前可以进行稀释，并直接用于靶细胞感染。
2. 侵染机制
慢病毒侵染细胞的过程主要包括以下几个步骤：
识别与结合：慢病毒包膜蛋白（如VSV-G）与靶细胞膜表面的受体结合。VSV-G蛋白具有广泛的宿主范围，能感染多种哺乳动物细胞。
膜融合和内化：结合后，病毒进入靶细胞，有时通过内吞作用进入胞内。随后，病毒与内体膜融合，释放病毒核衣壳到细胞质。
逆转录：病毒RNA基因组在细胞质中被逆转录成双链DNA，这是由病毒自带的逆转录酶完成的。
核内转运与整合：逆转录生成的双链DNA在整合酶的帮助下进入细胞核并随机插入宿主基因组中，实现外源基因的长期表达。
基因表达：整合后的基因被宿主细胞转录、翻译，实现外源基因的表达。
3. 稳定表达
由于慢病毒将外源基因整合到宿主基因组内，能够在宿主细胞中实现稳定、长期的基因表达，因此被广泛应用于基因编辑、基因治疗、疾病模型的建立等多个领域。