Raji 细胞作为人类 Burkitt 淋巴瘤 B 淋巴细胞模型，具有严格悬浮生长特性，是肿瘤机制研究、免疫治疗靶点验证及抗淋巴瘤药物筛选的关键工具。本文系统解析其悬浮生长核心特征，结合旋转壁式生物反应器（RWV）与随机定位机器（RPM）两种主流模拟微重力装置，阐述技术适配参数、操作规范及应用场景，为 Raji 细胞在微重力环境下的高效培养与研究提供技术支撑。
1 引言
Raji 细胞因保留 B 淋巴细胞的免疫表型（如 CD19、CD20 阳性）及肿瘤细胞恶性增殖特性，被广泛用于淋巴瘤发病机制、CAR-T 细胞杀伤效率评估等领域。常规常重力悬浮培养中，细胞易因沉降导致营养分布不均，而模拟微重力环境可通过抵消重力影响，构建更接近体内肿瘤微环境的三维培养体系，提升细胞功能研究的准确性。因此，明确 Raji 细胞悬浮特性与微重力装置的适配技术，是推动其从基础研究向临床转化的关键环节。
2 Raji 细胞悬浮生长核心特性
2.1 生长形态与贴壁依赖性
Raji 细胞在体外培养中呈现完全悬浮生长状态，具体特征包括：
形态：典型球形或类球形，直径 12-15 μm，无伪足或突起结构，与贴壁细胞（如 HeLa 细胞）的梭形 / 多边形形态显著差异；
聚集体特性：随培养时间延长形成松散聚集体，直径通常 < 100 μm（常重力下），聚集体内部细胞间隙较大，无紧密连接，通过轻柔吹打可分散为单细胞悬液，避免机械损伤；
贴壁依赖验证：在未包被的普通培养瓶中，即使静置培养 48 h，细胞仍保持悬浮状态，无任何细胞附着于瓶壁，符合 “悬浮细胞无固相支持需求” 的核心定义。
2.2 常规悬浮培养关键参数
常重力下采用摇瓶或搅拌式生物反应器培养时，需控制以下参数以保障细胞活性：
培养基：基础配方为 RPMI 1640（含 25 mM HEPES 缓冲液），添加 10%-15% 胎牛血清（FBS，需经 56℃ 30 min 灭活）、1% 青霉素 - 链霉素（100 U/mL 青霉素 + 100 μg/mL 链霉素），pH 维持 7.2-7.4；
搅拌 / 摇床参数：摇瓶转速 80-120 rpm（轨道直径 25 mm），搅拌式反应器搅拌速率 100-150 rpm，确保细胞均匀悬浮，避免沉降导致的局部缺氧；
增殖动力学：常重力下倍增时间约 24-30 h，对数生长期细胞密度可达 1×10⁶-3×10⁶ cells/mL，平台期密度因营养限制稳定在 3×10⁶-5×10⁶ cells/mL，无接触抑制现象（图 1）。
图 1 Raji 细胞常重力悬浮培养生长曲线
（横坐标：培养时间 /h；纵坐标：细胞密度 ×10⁶ cells/mL；曲线分为延迟期、对数期、平台期，对数期斜率对应倍增时间）
3 模拟微重力培养装置的技术适配
3.1 旋转壁式生物反应器（RWV）适配方案
RWV 通过旋转产生的离心力与重力平衡，构建低剪切力微重力环境，适配 Raji 细胞时需重点优化以下技术参数：
3.1.1 装置核心参数设定
舱体规格：选用高径比（HARV）型 RWV，内舱直径 50 mm、高度 250 mm，有效培养容积 100 mL，材质为医用级聚碳酸酯（PC），内壁经等离子体处理（表面粗糙度 Ra<0.1 μm），减少细胞黏附；
转速与剪切力控制：Raji 细胞对剪切力耐受上限约 0.4 dyne/cm²，通过伺服电机将转速设定为 8-15 rpm，结合流体动力学模拟，确保舱内剪切力均匀稳定在 0.2-0.3 dyne/cm²，避免聚集体破裂；
气体环境：通过舱体侧壁透气膜（聚四氟乙烯材质，孔径 0.22 μm）通入 5% CO₂+95% 空气混合气体，溶解氧（DO）维持 30%-60%，温度控制在 37±0.5℃。
3.1.2 培养效果与数据验证
在上述参数下，Raji 细胞培养 72 h 后：
细胞密度：可达 5×10⁶-8×10⁶ cells/mL，较常重力摇瓶培养提升 2-3 倍；
细胞活力：台盼蓝染色法检测活力 > 90%，与常重力培养（活力 88%-92%）无显著差异；
功能保留：流式细胞术检测 CD20 阳性率 > 95%，维持淋巴瘤细胞典型免疫表型。
3.2 随机定位机器（RPM）适配方案
RPM 通过三维随机旋转干扰重力矢量，适配对剪切力敏感的 Raji 细胞聚集体培养，技术要点如下：
3.2.1 旋转模式与参数优化
旋转框架：采用 X/Y/Z 三轴正交框架，每轴配备步进电机（步距角 1.8°），通过 PID 算法控制旋转角速度 1-3°/s，时间平均重力水平降至 10⁻³ g 以下；
旋转模式选择：针对 Raji 细胞聚集体易碰撞破碎的问题，采用 “间歇旋转模式”—— 旋转 15 s 后停止 5 s，循环周期 20 s，减少持续旋转带来的累积剪切效应；
样品装载：使用 20 mL 无菌离心管（含 10 mL 细胞悬液），管内加入 1×10⁶ cells/mL 初始密度的 Raji 细胞，避免液面晃动导致的细胞损伤。
3.2.2 适配性核心优势
三维聚集体形成：培养 96 h 后，Raji 细胞形成直径 150-200 μm 的致密聚集体，内部细胞排列更接近体内肿瘤球结构，VEGF（血管内皮生长因子）分泌量较常重力提升 1.8 倍；
免疫分子表达：流式细胞术检测显示，RPM 培养的 Raji 细胞 CD40 表达量较常重力提升 10%-15%，为 “微重力调控肿瘤免疫靶点” 研究提供理想模型。
4 Raji 细胞模拟微重力培养关键操作规范
4.1 预处理与无菌控制
细胞预处理：常重力培养至对数期（密度 2×10⁶ cells/mL），取 10 mL 细胞悬液，500×g 离心 5 min，弃上清后用新鲜 RPMI 1640 培养基重悬，调整密度至 1×10⁶ cells/mL，避免初始密度过高导致聚集体过大；
装置无菌：RWV 舱体或 RPM 样品管需经 121℃高压灭菌 20 min，使用前用 75% 乙醇擦拭外表面，操作全程在生物安全柜内进行，防止支原体或细菌污染；
污染监测：启用装置集成的 ATP 污染监测模块，每 12 h 检测一次，报警阈值设为 5 pg/mL（低于常规细胞的 10 pg/mL），因 Raji 细胞对污染更敏感，需提前干预。
4.2 过程监测与参数调整
光学监测：通过装置观察窗（RWV）或取样镜检（RPM），每日记录细胞形态与聚集体大小，当聚集体直径超过 200 μm 时，适当提高 RWV 转速（每次增加 2 rpm）或缩短 RPM 旋转时间（调整为旋转 12 s、停止 8 s）；
生化参数监测：内置微型 pH 电极与葡萄糖传感器，每 24 h 记录数据，当葡萄糖浓度 <1.5 g/L 或乳酸浓度> 20 mmol/L 时，通过 perfusion 灌流系统补充新鲜培养基，灌流速率为 0.5 倍舱体体积 / 天；
应急处理：若 DO 浓度突然下降（<20%），立即检查透气膜是否堵塞，必要时更换舱体或通入纯氧（浓度≤21%），避免细胞缺氧死亡。
4.3 收获与质控
细胞收获：RWV 培养结束后，通过舱体出口将细胞悬液导入 50 μm 孔径滤网，过滤去除过大聚集体（直径 > 200 μm），收集滤液后 500×g 离心 5 min，弃上清得细胞沉淀；RPM 培养则直接离心收获，无需过滤；
质控指标：收获后检测细胞活力（需 > 85%）、免疫表型（CD19/CD20 阳性率 > 90%）及功能（如 MMP-9 分泌量），确保细胞质量符合后续实验需求。
5 应用场景与技术价值
5.1 肿瘤机制研究
侵袭能力评估：在 RWV 装置中构建 Raji 细胞三维聚集体，通过 Transwell 实验检测其侵袭能力，结果显示微重力下聚集体的 MMP-9 分泌量较常重力提升 2-3 倍，证实微重力可增强淋巴瘤细胞的侵袭潜能，为肿瘤转移机制研究提供新视角；
信号通路分析：通过 Western blot 检测发现，RPM 培养的 Raji 细胞中 NF-κB 通路关键蛋白（p65）磷酸化水平提升 40%，揭示微重力调控肿瘤细胞增殖的分子机制。
5.2 抗淋巴瘤药物筛选
药物敏感性检测：在芯片级微重力装置（容积 100-500 μL）中培养 Raji 细胞，加入不同浓度利妥昔单抗（0.1-10 μg/mL），培养 72 h 后检测细胞活力，计算 IC₅₀值；结果显示，微重力环境下 IC₅₀（1.2 μg/mL）与临床患者有效药物浓度（1.0-1.5 μg/mL）的相关性较常重力（IC₅₀ 2.5 μg/mL）提升 30%，显著提高药物筛选的准确性；
联合用药评估：利用 RWV 装置模拟体内微环境，评估利妥昔单抗与阿霉素的联合杀伤效果，发现微重力下联合用药的协同指数（CI）为 0.72（常重力 CI 0.95），证实微重力培养可更精准反映联合用药的协同作用。
5.3 细胞治疗研究
作为 CAR-T 细胞的靶细胞模型，微重力培养的 Raji 细胞可用于评估 CAR-T 细胞的杀伤效率：将 CD19-CAR-T 细胞与 RWV 培养的 Raji 细胞按 1:1 效靶比共培养，4 h 后杀伤率达 85%（常重力共培养杀伤率 72%），更接近体内 CAR-T 治疗的实际效果，为 CAR-T 细胞产品的功能验证提供优化模型。
6 挑战与展望
6.1 当前技术局限
聚集体均一性：RWV 培养中约 10%-15% 的聚集体直径超过 200 μm，导致营养与氧气供应不均，影响细胞功能一致性；
长期培养稳定性：RPM 培养超过 120 h 后，细胞活力下降至 75% 以下，可能与代谢废物积累或培养基成分耗竭相关；
成本与规模化：大型 RWV 装置（10 L 级）成本较高，难以满足高通量实验需求。
6.2 未来发展方向
智能化调控：引入 AI 算法，基于实时监测数据（如聚集体大小、葡萄糖浓度）自动调整转速、灌流速率等参数，提升聚集体均一性至 90% 以上；
多模态监测集成：融合光声成像与流式细胞术，实现微重力培养过程中细胞形态、分子表达的实时可视化监测；
微型化与高通量：开发芯片级微重力装置阵列（如 96 孔板规格），降低单样品培养成本，适配高通量药物筛选需求。
7 总结
Raji 细胞的严格悬浮生长特性使其成为模拟微重力培养的理想模型，通过优化 RWV 与 RPM 装置的核心参数（如转速、旋转模式、剪切力），可实现细胞的高效培养与功能保留。该技术不仅为淋巴瘤机制研究提供更接近体内的实验体系，还能提升抗淋巴瘤药物筛选与 CAR-T 细胞功能验证的准确性，具有重要的基础研究与临床转化价值。未来通过智能化与微型化技术创新，将进一步拓展 Raji 细胞在微重力环境下的应用场景，推动肿瘤研究与细胞治疗领域的发展。
