什么是慢病毒

    慢病毒的英文是Lentivirus，它的命名有兩層含義。一方面，Lenti-在拉丁文中有慢的意思；另一方面，被慢病毒感染的患者早期很難觀察，大多都會經歷一個長達數年的潛伏期，之后才緩慢發病，因此這些病原微生物被稱之為慢病毒。

    它是逆轉錄病毒科下的一個屬，其主要包括8種能夠感染人和脊椎動物的病毒，原發感染的細胞以巨噬細胞和淋巴細胞為主，最終導致感染個體發病。其典型特征為其RNA基因組能逆轉錄為cDNA副本，cDNA副本又能穩定整合至宿主細胞基因組中（這就是常說的穩轉）。

慢病毒

    慢病毒的基因組都很復雜，編碼一系列不同于其他逆轉錄病毒的調控蛋白，這使得它們具有*的調控途徑和病毒持久性機制。

慢病毒的基因結構

各類慢病毒的基因結構

    所有的逆轉錄病毒都至少含有這三種基因：gag、pol和env，它們編碼結構蛋白和酶（逆轉錄酶，RNase H，整合酶，和蛋白酶），這是病毒復制所必需的。然而，慢病毒包含額外的基因，這些基因對于有效的病毒復制和持久性的。如原型慢病毒HIV-1，編碼了6個額外的基因（tat、rev、vif、vpu、vpr和nef）。HIV-2和SIV缺乏vpu基因，但包含一個叫做vpx的基因。非靈長類的慢病毒含有較少的這些額外基因，但都包含了tat和rev基因，它們分別負責轉錄和轉錄激活病毒基因表達。

    HIV-1作為慢病毒的代表，其結構具有一定的特點。它是一個單鏈的RNA病毒，其由9個基因所構成，gag、pol、env3個基因編碼病毒的基本結構，tat、rev2個調節基因，vif、vpr、vpu、nef 4個輔助基因。gap基因可以編碼病毒所需的核心蛋白；pol基因編碼病毒復制所需要的酶；env基因編碼病毒的包膜糖蛋白，并且可以決定病毒感染宿主的靶向性。rev基因編碼的蛋白調節gag、pol、env的表達水平，tat編碼的蛋白參與RNA轉錄的調節，此外兩端為長末端重復系列，一般簡稱其為LTR，內含復制所需的順式作用原件。

慢病毒的特點

1. 感染范圍廣

    慢病毒可有效感染分裂和非分裂細胞，適合幾乎所有細胞系，如神經元細胞、肝細胞、心肌細胞、腫瘤細胞、內皮細胞、干細胞等。

2. 可穩定表達

    慢病毒可將外源基因整合到宿主細胞基因組上，不隨著細胞的分裂傳代而丟失，大大提高目的基因或目的shRNA的轉導效率，能夠方便快捷地實現基因的長期、穩定表達。

3. 操作安全性高

    慢病毒采用的是自失活復制缺陷型病毒株，保障操作安全。

慢病毒的應用

    通常，對慢病毒的利用，更多是通過慢病毒載體來進行的。慢病毒載體是以HIV-1(人類免疫缺陷I型病毒)為基礎發展起來的基因治療載體，該載體可以將外源基因有效地整合到宿主的染色體上，從而達到外源基因的持久性表達。此外，這一載體區別于一般的逆轉錄病毒載體，即可以將轉基因技術整合到分裂和非分裂細胞的基因組中。

    慢病毒載體包含了包裝、感染、穩定整合所需要的全部遺傳信息，是慢病毒載體系統的主要組成部分。攜帶有外源基因的慢病毒載體在慢病毒包裝質粒、細胞系的輔助下，經過病毒包裝成為有感染力的病毒顆粒，將其進行收集和濃縮后可直接感染宿主細胞或者動物模型，實現外源基因在細胞或活體組織中表達。

    許多研究者在研究基因功能時，會進行基因干擾和基因過表達，讓實驗結論更嚴謹。基因過表達和干擾分別是指通過慢病毒感染細胞的方式，使目的細胞過量表達或沉默某特定基因，從而實現基因的功能增強或減弱。基因過表達和干擾作為一種傳統的分子生物學技術至今依然在生物學研究中發揮著重要作用。

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