一叶知秋 | 基因敲除Raji细胞:淋巴瘤研究的“精准试金石”!

2025-11-17

1.细胞背景

在淋巴瘤与免疫研究的实验室里,Raji细胞是当之无愧的“常客”。而经过CRISPR基因编辑技术“量身定制”的基因敲除Raji细胞,更成为突破科研瓶颈的“利器”。今天,我们就来揭秘这款专属细胞模型的硬核实力。

Raji细胞是首个从人体中分离建立的B淋巴细胞系,其建立对免疫学、癌症研究(特别是伯基特淋巴瘤和白血病)及病毒学(如EB病毒研究)领域具有里程碑式的意义。该细胞株广泛应用于抗体生产、细胞凋亡、信号转导、药物筛选及病毒与宿主细胞相互作用等研究。

2. 细胞基本信息

  • 细胞名称:Raji
  • 细胞来源:一位11岁尼日利亚男性的伯基特淋巴瘤组织。
  • 细胞物种:人
  • 细胞组织来源:血液系统、B淋巴细胞
  • 生物安全等级:BSL-1(但请注意:RAJI细胞含有EB病毒(Epstein-Barr virus, EBV)基因组,属于潜伏感染状态。虽不产生感染性病毒颗粒,但操作时仍需遵守相应实验室安全规范,尤其是对于血清EBV抗体阴性的人员。)

2.1 细胞形态

光学显微镜下:细胞呈悬浮生长,单个或成小团聚集。

形态描述:典型的淋巴母细胞样,圆形、透亮,折光性强,胞体大小不均一。

IMG_256


细胞倍增时间大约为24-36小时。实际倍增时间会因培养条件(如培养基、血清浓度、细胞密度)的不同而略有变化。

2.2 细胞培养条件

  • 基础培养基:RPMI-1640,这是最适合淋巴细胞生长的培养基。
  • 血清添加:需添加10%-20%胎牛血清(FBS)。常规培养使用10%即可,为促进生长或复苏后初期可提高至15%-20%。
  • 抗生素:常规添加1%青霉素-链霉素双抗溶液以防止细菌污染。
  • 培养环境:温度:37℃、气体条件:95%空气+5% CO₂、湿度:>90%。
  • 培养容器:由于是悬浮细胞,可使用细胞培养瓶(T25,T75)或培养皿,无需包被。

2.3 细胞生长特点

  • 生长方式:悬浮生长。细胞不贴壁,悬浮在培养基中,常见大小不等的细胞团块。

IMG_257

IMG_258

4x

10x

  • 代谢特点:生长速度较快,代谢旺盛,培养基易变黄(酸化)。需要频繁换液或传代。细胞适宜的生长密度范围为2×10⁵至1.5×10⁶cells/mL。密度过低生长缓慢,密度过高则会导致营养枯竭、代谢废物积累,影响细胞状态。
  • 传代操作:非常简单,无需胰酶消化。传代比例:通常为1:3至1:5,根据细胞密度和生长速度每2-3天传代一次。传代方法:将细胞悬液收集至离心管中,1,000rpm(约150-200g)离心5分钟,弃去上清液,加入新鲜预热的完全培养基,轻轻重悬细胞团。按所需比例分到新的培养瓶中,补充新鲜培养基至推荐体积(如T25瓶加5-6mL)。

2.4 冻存与复苏

  • 冻存液配方:90%FBS+10%DMSO,或使用商品化无血清细胞冻存液。细胞密度建议在5×10⁶至1×10⁷cells/mL。
  • 复苏流程:快速解冻后,直接加入10mL预热的完全培养基,离心去除DMSO,用新鲜培养基重悬后接种到培养瓶中。复苏后初期可提高血清浓度(15%-20%)以帮助细胞恢复。

3. 常见培养问题及解决方案 

遇到的问题

可能原因

解决方案

细胞生长缓慢

1.血清浓度过低或血清质量差;

2.细胞传代密度过低;

3.培养基pH值不当或营养耗尽;

4.支原体污染。

1.提高FBS浓度至15%-20%,或更换批号更好的血清;

2.确保传代后细胞密度低于2×10⁵cells/mL;

3.增加换液频率,确保CO₂浓度稳定;

4.进行支原体检测,如污染需丢弃细胞。

细胞聚集成大团

1.细胞状态好时的自然现象;

2.密度过高或代谢废物过多。

1.轻微聚集是正常的,吹打分散即可;

2.及时传代,避免密度过高。可轻微吹打或使用细胞筛网解离大团块。

细胞存活率低/大量死亡

1.传代时离心速度过快或操作过于剧烈;

2.冻存或复苏过程操作不当;

3.培养箱温度、CO₂浓度不稳定;

4.污染(细菌、真菌)。

1.严格控制离心力(200g以内),吹打时动作轻柔;

2.优化冻存复苏流程,确保快速解冻;

3.定期校准培养箱;

4.检查无菌操作,发现污染立即丢弃。

培养基迅速变黄

1.细胞密度过高;

2.代谢过于旺盛。

1.降低传代后的接种密度或提高传代频率;

2.增加换液次数(如每2天半量换液一次)。

4. 基因敲除Raji 细胞有多难?这些技术痛点与解决方案请收好

在淋巴瘤研究、免疫机制解析及抗体药研发中,基因敲除Raji 细胞是公认的 “优质模型” 它作为首个人类 B 淋巴细胞系,自带 EB 病毒潜伏基因组,能精准模拟 B 细胞相关疾病特征。但不少科研人员在构建这类细胞时,常被 “敲除效率低”、“单克隆难获取” 等问题卡住。今天就拆解 Raji 细胞基因敲除的核心难点,附上经过实践验证的解决方案。

4.1 Raji 细胞基因敲除的 3 大核心难点

(1)细胞自身特性:悬浮生长+EB 病毒,增加操作复杂度

Raji 细胞是典型的悬浮细胞,与贴壁细胞(如 HEK293)不同,它不贴壁且易聚集成团,给转染、单克隆挑选带来天然障碍,转染时,悬浮细胞对脂质体、电转等方法的耐受性更低,常规质粒转染效率常低于30%,而慢病毒感染虽更适配,但需额外优化 MOI(感染复数),否则易因病毒过量导致细胞死亡;更特殊的是,Raji 细胞携带 EB 病毒基因组,虽处于潜伏状态不产生感染性颗粒,但病毒基因可能干扰细胞代谢,间接降低基因编辑效率(如部分 EB 病毒蛋白可能影响 Cas9 酶活性)。

(2)基因编辑效率:核型特征制约,敲除难度增加

从细胞遗传学角度看,Raji 细胞的核型并非完全稳定,虽以46条染色体的二倍体为主,但约 6%细胞为多倍体,且 1 号、4 号染色体同源片段大小存在差异(摘要 2、6)。这种核型特性导致等位基因编辑难度高,CRISPR/Cas9 需同时编辑同源染色体上的两个等位基因才能实现纯合敲除,而 Raji 细胞的核型差异可能让 gRNA 对不同等位基因的识别效率不一致,常出现 “单等位基因编辑”,纯合敲除率比常规二倍体细胞低 20%-30%。

(3)单克隆获取:悬浮细胞成克隆难,筛选周期长

单克隆是基因敲除细胞系的“黄金标准”,但 Raji 细胞的悬浮特性让这一步成为最大瓶颈:贴壁细胞可通过 “胰酶消化-有限稀释” 轻松获得单克隆,而 Raji 细胞悬浮生长,单个细胞在 96 孔板中易因缺乏细胞间信号支持而死亡,单克隆形成率常低于 20%。

4.2 粒曼团队针对性解决方案:从实验设计到操作落地

(1)sgRNA设计与序列验证

利用粒曼生物独特的sgRNA 设计策略,可以通过简单的PCR Sanger 测序快速确定基因编辑效率。(详见:服务指南 |  粒曼高通量基因敲除定制服务(RNP法)Q&A【2409版】)

(2)化学合成sgRNA,避免免疫激活

无论是病毒载体、DNA 质粒,还是体外转录tracrRNA,都不可避免地在一定程度上激活细胞内的DNA/RNA sensing 通路,从而导致细胞凋亡。这对于免疫细胞(抗原提呈APC,T细胞,B细胞)基因编辑的成败尤其重要。粒曼团队选择用化学修饰合成的sgRNA(欢迎咨询和订购),降低RIG-I 及一型干扰素通路的激活,从而最大程度上提高细胞存活率,也保证被编辑细胞的表型不因一型干扰素通路的激活而受到影响。
IMG_259


(3)RNP高效递送,低毒性、低脱靶效应
粒曼团队优化了Cas9 蛋白和Cas9 与sgRNA 最佳的混合配比,通过简单的脂质体转染(欢迎咨询和订购)或电转化的方式将RNP递送到细胞内,3 天即可完成靶向基因编辑。有效避免了病毒包装、质粒转染,等待蛋白表达,优化编辑流程等繁琐实验。与病毒与质粒表达系统相比,粒曼生物采取的RNP复合体递送只在细胞内稳定存在72 小时左右,大大降低了由于Cas9 和sgRNA持续表达所造成的脱靶效应。

 (4)高效单克隆挑取流程及确认
粒曼团队优化单克隆铺板流程,结合我司自研的96孔/384孔板单克隆细胞自动化拍照设备(欢迎咨询和订购),一方面提高单克隆形成率,另一方面实时监控细胞生长情况,可在早期确认单克隆。

4.3、粒曼Raji细胞基因敲除示例:

序号

项目类型

细胞名称

基因名称

实验方法

多克隆阳性率

单克隆阳性率

1

基因敲除

Raji

MS4A1(CD20)

RNP

75%

100%

2

基因敲除

Raji

LTA(TNFβ)

RNP

80%

100%


IMG_260