与其他病毒一样，汉坦病毒的增殖过程包括病毒对宿主细胞的吸附、穿入与脱壳、生物合成、装配和释放等。病毒的复制主要包括两方面的内容：一是核酸的复制与转录；二是蛋白质的合成、加工、输送和装配成病毒颗粒。目前对汉坦病毒的复制、转录、翻译后加工、转移、装配及其调控机制了解还较少，有些知识是来源于对布尼亚病毒科其他属病毒的研究结果。

病毒对宿主细胞的吸附是病毒感染的始动环节，主要是通过与细胞表面的受体特异性结合来实现的。病毒受体是存在于宿主细胞膜表面能够被病毒吸附蛋白（VAP）识别并与之结合的组分，它决定了病毒的宿主范围、组织及细胞嗜性。

汉坦病毒通过病毒糖蛋白吸附至宿主细胞表面来感染内皮细胞、上皮细胞、巨噬细胞、滤泡树突样细胞和淋巴细胞。一些研究表明汉坦病毒是通过较大的糖蛋白G1与受体的相互作用来介导病毒穿入的。近年来汉坦病毒受体的研究取得了很大进展。Gavrilovskaya等采用抗整合素抗体研究Vero- E6细胞表面的汉坦病毒受体，发现抗αⅡbβ3或抗ανβ3的McAb能部分阻断与HPS相关的SNV、NYV- 1的感染，转染不同亚型整合素基因到汉坦病毒非敏感细胞——中国仓鼠卵巢细胞（CHO细胞），发现可检测到SNV、NYV- 1的结合，但是PHV则不能穿入细胞，因此推测部分汉坦病毒的受体可能为β3整合素。在HTNV和PHV感染Vero- E6或人脐带静脉内皮细胞（HUVEC）时加入一些整合素配体，如玻基结合素（vitronectin）、纤连蛋白（fibronectin）、骨桥蛋白（osteopontin）、凝集素（lectin）、层粘连蛋白（laminin）等，或加入抗整合素抗体（如抗α1、α2、α5、β1、β3、β4、ανβ3、α5β1等整合素的抗体）作为竞争物，以比较HTNV强毒株76- 118株和非致病的弱毒株PHV与受体的结合能力。结果显示，在病毒感染后24～36小时检测被感染细胞内的病毒时，只有β1整合素的配体纤连蛋白能够阻断PHV的感染，而其他竞争物则不能，用抗β1、α5β1的McAb或多克隆抗体也能阻断PHV的感染，而HTNV的感染则仅被抗β3、ανβ3抗体所阻断，提示PHV的受体可能为β1整合素，HTNV的受体则为β3整合素。因此就目前的研究结果来看，不同型别的汉坦病毒是以不同的整合素作为受体的，β3和β1整合素分别是致病性与非致病性汉坦病毒受体。

对ανβ3整合素的晶体及EM结构分析表明，ανβ3整合素有活性伸展形式和非活性卷曲形式两种构象，并受Mn ²⁺及Ca ²⁺的动态调节。被Mn ²⁺激活的ανβ3整合素可与配体结合，结合位点位于ανβ3整合素异二聚体顶端伸出的球形头部。相反，Ca ²⁺参与非活性构象的ανβ3整合素的形成，非活性的ανβ3整合素异二聚体几乎卷曲了一半，使得位于细胞表面的配体结合区域隐蔽起来。

为了确定汉坦病毒是否选择性地与某种构象的整合素相互作用，Mackow等人在CHO细胞表达了以上两种构象的重组ανβ3整合素。结果表达活性伸展构象ανβ3整合素的细胞不能感染汉坦病毒，而表达非活性卷曲构象ανβ3整合素的质粒可增强病毒的感染。以上结果表明，致病性汉坦病毒与ανβ3整合素的作用位点位于非活性形式的ανβ3整合素顶端的PSI结构域。

此外尚有研究表明，汉坦病毒可能还存在其他受体或辅受体。Kim等利用病毒铺覆蛋白沉淀实验（VOPBA）证明细胞膜上的一种30kD蛋白可能是汉坦病毒的受体。Ogino等研究表明，识别N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）的特异植物凝集素能够增强汉坦病毒的感染，并且证明植物凝集素是通过与汉坦病毒的包膜糖蛋白G1或G2结合而影响汉坦病毒感染的。还有研究发现汉坦病毒还可通过DAF/CD55、gC1qR/p32以及一种70kD的蛋白等多种分子进入细胞。但目前整合素仍是公认的汉坦病毒的主要受体。

对受体介导的病毒的内化途径目前认为有两种途径：笼形蛋白介导的内吞作用和细胞膜穴样内陷作用。Jin等证实汉坦病毒的内化主要通过笼形蛋白介导的内吞作用，此外他们还用共聚焦的方法证明了汉坦病毒进入细胞后通过膜融合的方式进入吞噬体，随后进入溶酶体，而新复制的病毒颗粒也同样进入溶酶体。由此揭示了汉坦病毒颗粒在胞内的增殖和转运过程。但由于抑制笼形蛋白的内吞作用并不能完全阻断汉坦病毒的内化，因此汉坦病毒很可能还存在其他的内化通路。

与布尼亚病毒科其他属病毒一样，汉坦病毒RNA合成有两层含义：一是在病毒复制酶的作用下，以病毒RNA（vRNA）为模板合成互补全长正链RNA（+RNA）；二是在病毒转录酶作用下，从不同片段的vRNA转录不同片段的mRNA，然后翻译相应的病毒结构蛋白。

如前所述，汉坦病毒基因组三个片段的3’端与5’端有15～45个碱基互补形成稳定的二级结构（柄状结构），这对NP的识别和包裹是必需的。对布尼亚病毒属Lacross病毒S片段的研究表明，NP在包裹病毒RNA时，只识别负链RNA（-RNA，即vRNA）和全长的病毒互补+RNA，而病毒mRNA因为其5’端突出和3’端短缺，就不能被NP所包裹。进一步研究表明，在病毒核衣壳中存在全长的vRNA和cRNA，其末端碱基均是配对的，而在RNA分子的双链区中不配对或错配的碱基性质很重要：如-RNA（vRNA）末端二级结构中G∶U错配可被容纳，而在+RNA（cRNA）二级结构中C∶A错配则较易造成螺旋构象的破坏，因此NP更易识别vRNA。正因为NP有这种特异性识别作用，使其具有调节自身合成的作用。感染细胞中未装配的NP量取决于新合成的NP量和与已知病毒RNA作用而消耗的NP量的比例。由于NP的这种自身调节作用，而使病毒感染呈持续状态。一般认为，病毒RNA聚合酶的水平对基因复制和转录起着负调节作用，当聚合酶水平极为低下时，复制酶作用被抑制而仅显示转录酶作用，病毒mRNA合成增多，NP自身调节失控，NP浓度增高时，失去特异性识别而包裹了病毒的mRNA，并在细胞内积聚而导致细胞病变作用。但汉坦病毒基因复制和转录及其调控，是否具有这种机制尚不清楚。

目前认为布尼亚病毒mRNA合成的机制是病毒聚合酶首先吸附到vRNA模板的3’端，通过直接方式或由宿主细胞的帽结合蛋白结合到宿主mRNA载帽基因上，聚合酶根据宿主的mRNA帽的特异性序列，利用自身的核酸内切酶活性将宿主mRNA 5’末端10～18核苷酸切下，作为病毒mRNA合成的引物，从而获得mRNA 5’末端的帽状结构，此过程称为“抢帽”（cap- snatching）。帽状结构可能会保护病毒mRNA使其不被衣壳化，从而保证病毒蛋白质的合成不受影响。研究发现，非病毒源性的外延序列3’末端最后几个碱基常常与病毒编码序列5’末端前几个碱基相同，这一现象可用“引物重排机制”（prime and realign mechanism）解释。即切割下来的宿主带帽寡核苷酸，其3’端最后一个碱基大部分是鸟嘌呤（G），它与vRNA 3’端+3位的胞嘧啶（C）结合，进而从+3位的C延伸合成1～3个与模板互补的碱基，由于在病毒RNA的末端存在重复的AUC序列，延伸的引物向5’端移动，原来位于+3位的G移至-1位，mRNA的合成以此为引物继续合成至转录终止信号，即行停止。

一般认为，布尼亚病毒科mRNA在5’端没有甲基化的戴帽结构（mTGpppA），3’端无聚腺苷酸（即poly A尾）。汉坦病毒mRNA也是如此，已有实验证实，当用HTNV S片段的cDNA作模板进行体外翻译和转录时，在反应物中无论加帽（mTGpppA，mTGpppG）或不加帽，均能翻译成病毒的NP，表明这种甲基化帽子对mRNA可能并不是必要的；另外，感染细胞中提取的mRNA不能用Oligo（dT）柱来提取和纯化，表明mRNA中无poly A尾。布尼亚病毒科中的Lacross（LAC）、Snowshoe Hare（SSH）和Germiston（GER）等病毒都发现mRNA5’端突出10～18个核苷酸，而3’端缩小约100个核苷酸。这种突出的核苷酸并非来自病毒RNA的遗传信息，而是异源性的（heterogenous），来自宿主细胞的mRNA。对LAC（S和L片段）和GER（M片段）病毒mRNA3’端序列分析发现，在3’端上游100核苷酸处均含3’GUUUUU 5’保守序列。GER病毒S片段3’端含3’GUUUGU 5’，而SSH和立夫特山谷热病毒M片段mRNA3’端含3’ACCCC 5’保守序列。这些序列及两翼旁侧序列是mRNA转录酶识别的终止信号，对转录是一个关键。汉坦病毒的mRNA几乎和cDNA一样大小，是否也有这种5’突出，3’端缩短的情况，目前尚不清楚。

在起始爆炸式的转录后，病毒聚合酶的功能从转录转至复制S、M、L的基因组RNAs。新合成的vRNAs被NP衣壳化形成核糖核蛋白（ribonucleoproteins，RNPs）。而在汉坦病毒基因复制的过程中，由于vRNA和cRNA不参与蛋白质的翻译。因此它们都不含有5’末端的帽状结构和非病毒源性的外延序列，vRNA和cRNA合成的起始也不需要宿主来源的引物。研究发现，vRNA和cRNA的合成起始也存在“引物重排机制”，在此过程中，三磷酸鸟苷（GTP）与3’末端的+3位的C配对结合，延伸几个碱基后再重排，这样原始的G不再与模板配对，此时聚合酶利用其核酸内切酶活性将GTP切下，延伸得以继续，从而使整个延伸过程中vRNA和cRNA长度相等并精确互补。

布尼亚病毒科的一个明显的特征就是毒粒在细胞浆内成熟。病毒转录出的S和L的mRNA的翻译发生在游离核糖体上，而M片段mRNA的翻译则发生在结合至膜上的粗糙内质网上的核糖体上。病毒糖蛋白在粗糙内质网中合成输送到高尔基复合体，经芽生方式成熟，由分泌滤泡经胞吐方式释放到细胞表面。

汉坦病毒成熟与高尔基复合体有关，我国学者洪涛等首先发现感染细胞的高尔基复合体囊泡的增生和颗粒包涵体的形成，位于高尔基复合体内的包涵体直接与高尔基复合体囊泡融合，在融合处病毒经出芽方式发育。之后Schmaljohn等用莫能星（Monensin）和衣霉素（Tunicamycin）处理汉坦病毒感染后的细胞，发现病毒结构蛋白产量和感染性病毒形成受到抑制。莫能星通过阻断来源于高尔基膜的分泌性滤泡的释放而抑制细胞内病毒外膜糖蛋白的输送；衣霉素则直接影响N-糖苷键的形成而影响病毒糖蛋白的糖基化，使G1和G2蛋白的分子量减少。同时研究发现G1和G2糖蛋白对糖苷酶H有抵抗而对糖苷酶F敏感，糖苷酶H能特异地切割甘露糖为主的寡糖链，而这种糖链是吸附于粗糙内质网的原始糖基，通过N-糖苷键与肽链上的糖基化位点上的天门冬酰胺相连，在内质网中经修饰后去掉一些甘露糖和葡萄糖，通过吸附高尔基复合体表面的糖基而形成多糖的复合糖基（complex type），因此表明汉坦病毒糖蛋白的形成与内质网和高尔基复合体有关。

梁米芳等分析了汉坦病毒L99株感染Vero- E6细胞后病毒NP和G2糖蛋白产生的动态变化，并观察了其与病毒增殖的关系，发现NP产生的高峰较G2产生高峰早，前者在病毒感染后第3～4天，后者在第6～8天，而病毒增殖的高峰在第6天，与G2产生的高峰一致，说明糖蛋白的合成速度可能是汉坦病毒增殖的限速因素。

目前认为糖蛋白前体在内质网核糖体上合成并由内源性信号肽引导转移至内质网腔。在内质网中，该前体蛋白在保守序列WAASA处发生翻译后裂解，产生G1和G2，随后两者糖基化并转移至高尔基复合体。Antic等研究发现HTNV G1和G2在细胞内质网内成熟，并以G1和G2复合体形式存在。Pnesier等研究发现带有信号肽序列的G1和G2都能在内质网内糖基化，而没有信号肽序列的G2不能糖基化；同时他们还发现单独表达G1时，G1可到达高尔基复合体，而单独表达G2，G2却不能到达高尔基复合体，但当G1和G2共同表达时，G1和G2都能到达高尔基复合体。经分析发现G1中含有糖蛋白进入高尔基复合体的基序（motifs），当G1和G2共同表达时，G1和G2形成复合体，G1将G2带入高尔基复合体。Ruusala等将HTNV M基因全片段及编码G1或G2的基因短片段分别在重组痘苗病毒（Rvv-M、Rvv- G1、RvvG2）比较表达。通过特异性McAb双重染色，脉冲追踪及蔗糖密度梯度亚细胞结构分级分离试验，发现在重组痘苗病毒同时表达G1和G2时，它们主要在高尔基复合体中积聚，而当分别表达G1和G2时，都只积聚在内质网中；而如果将分别含G1和G2重组病毒Rvv- G1和RvvG2共同感染细胞时，G1和G2蛋白又都出现在高尔基复合体，但在内质网积聚较RvvG2单独感染时多。表明汉坦病毒成熟输送过程中，只有G1和G2的结合才能够提供识别高尔基复合体的信号而输送至高尔基复合体。进一步追踪病毒糖蛋白从内质网转移至高尔基复合体的速度，意外发现在感染细胞中加入糖苷酶H，无论G1和G2联合表达或分开表达，它们对糖苷酶H始终不产生耐受。一般认为，糖蛋白对糖苷酶产生耐受的时间可以说明蛋白从内质网转移至高尔基复合体的时间。所有这些都说明，汉坦病毒糖蛋白的糖基化加工机制有独特之处；但为什么其G1和G2在内质网或高尔基复合体中会有滞留（成熟缓慢），目前并不清楚。

有研究表明，HTNV感染Vero- E6细胞时，病毒的NP是通过微管动力蛋白转运至内质网-高尔基间隙腔（ERGIC）。而布尼亚病毒科其他成员，如Uukuniemi virus和Bunyamwera virus，其病毒蛋白和病毒颗粒在高尔基复合体累积，这说明ERGIC和高尔基复合体可能对汉坦病毒的装配很重要。但是RNPs在哪儿装配以及怎样装配，RNP复合物中是否包括RdRp，RNPs是怎样运输至高尔基复合体，并且芽入和芽出高尔基复合体，从而形成感染性病毒颗粒，目前也还不清楚。有学者认为新世界汉坦病毒可能在胞浆膜上装配和成熟，但是到目前为止，尚没有充分的证据。总之，新、旧世界汉坦病毒在其生命周期中有许多共同之处，但最近也有研究证据表明它们可能与宿主细胞之间也有着不同的相互作用。

汉坦病毒颗粒装配和成熟除上述研究外，尚有形态发生学方面的研究。图2-8为汉坦病毒复制的全过程模式图，包括病毒在宿主细胞的吸附、穿入与脱壳、转录、翻译、复制、装配和释放等过程。