抗体在不同免疫学实验中的作用并不完全相同,同一种抗体也不一定能够适用于所有检测体系。Western Blot(WB)、ELISA、免疫组化(IHC)和免疫荧光(IF)虽然都依赖抗原与抗体之间的特异性结合,但样本状态、抗原结构、检测方式以及信号输出机制存在明显差异,因此抗体选择也具有不同的技术要求。
抗体识别抗原的基础是抗体可变区与抗原表位之间的特异性相互作用。目标蛋白在不同实验中的存在状态并不相同,这会直接影响抗体与抗原之间的结合。
WB通常需要经过SDS-PAGE等处理,目标蛋白在检测过程中处于变性或部分变性状态,因此需要关注抗体是否能够识别变性后的目标蛋白。
IHC和IF则通常在细胞或组织样本中检测目标蛋白,抗原可能经过固定、包埋、抗原修复或通透化等处理。此时抗体识别不仅受到目标蛋白本身影响,还可能受到样本处理过程中表位暴露状态的影响。
ELISA则主要依赖固相表面上的抗原或抗体进行结合,并通过酶学、荧光等方式产生检测信号。对于夹心ELISA,捕获抗体和检测抗体还需要识别目标抗原的不同表位。
因此,实验类型是选择抗体时首先需要明确的条件。

Western Blot主要用于检测样品中特定蛋白的存在及相对分子量等信息。
WB抗体选择首先需要确认抗体是否适用于Western Blot。不同抗体虽然可能针对同一个目标蛋白,但其识别表位不同,未必都能在蛋白变性后的条件下保持有效结合。因此,优先选择明确标注WB应用或经过WB验证的抗体。
1. 关注抗原的变性状态
WB通常涉及蛋白变性和电泳分离,因此抗体需要能够识别处理后的目标蛋白。如果某抗体主要识别天然构象形成的构象表位,在蛋白变性后可能出现结合能力下降。相反,能够识别线性表位的抗体通常更适合用于变性蛋白检测。
因此,选择WB抗体时,应关注:是否经过WB应用验证;是否能够识别变性后的目标蛋白;抗体识别区域是否位于实验需要检测的蛋白区域;目标蛋白是否存在剪接变体或不同分子形式。
2. 关注目标蛋白分子量
WB的一个重要特点是蛋白首先按照分子量进行分离,因此抗体识别的目标条带应与目标蛋白理论分子量及实际迁移特征相对应。
如果目标蛋白存在蛋白水解、剪接、修饰或其他分子形式,实验中可能出现多个条带。此时不能仅根据单一理论分子量判断抗体是否适用,还需要结合目标蛋白的分子结构进行分析。
3. WB中的一抗和二抗
WB通常采用一抗与二抗组成的检测体系。一抗直接识别目标蛋白,二抗识别一抗并连接HRP或荧光标记等检测系统。例如:
目标蛋白 → 兔源一抗 → HRP标记抗兔二抗 → 化学发光信号
因此,二抗需要根据一抗宿主来源进行匹配。
ELISA与WB的抗体选择逻辑存在明显区别。ELISA不仅需要考虑单个抗体是否能够识别目标抗原,还需要根据具体ELISA模式判断抗体之间是否能够形成有效检测体系。
常见ELISA包括直接ELISA、间接ELISA、夹心ELISA和竞争ELISA,不同模式对抗体的要求不同。
1. 夹心ELISA需要关注抗体配对
夹心ELISA通常使用捕获抗体和检测抗体共同识别目标抗原。其基本结构为:
捕获抗体 → 目标抗原 → 检测抗体
捕获抗体和检测抗体需要识别目标抗原上的不同表位,使两种抗体能够同时与同一个抗原分子结合。相关ELISA技术资料也明确指出,夹心ELISA中的两种抗体通常需要识别不同的抗原表位。因此,ELISA尤其是夹心ELISA中,不能简单地选择两个“都能识别目标蛋白”的抗体,而需要进一步确认二者能否形成有效的抗体对。
2. 关注抗体与抗原的结合状态
ELISA中的抗原通常处于固相或溶液环境中,其结构状态与WB存在明显差异。如果目标抗原被固定于固相表面,需要考虑固定过程是否影响抗原表位暴露。如果采用夹心ELISA,则还需要确保捕获抗体和检测抗体能够同时结合目标抗原。
因此,ELISA抗体选择更强调:
抗原结合能力 + 表位关系 + 抗体配对能力 + 检测体系兼容性。
3. 竞争ELISA的抗体选择
竞争ELISA的检测原理不同于夹心ELISA。
当目标分子较小、可利用表位有限,或者不适合采用两个抗体同时结合的方式时,可以根据具体实验设计采用竞争检测体系。ELISA技术资料显示,竞争ELISA适用于部分小分子或表位有限的目标分析。因此,选择ELISA抗体之前,应首先确定ELISA的具体类型。
免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)主要在组织样本中检测目标蛋白,并通过酶学或其他显色体系观察目标分子的组织定位。
IHC抗体选择与WB存在明显区别,因为组织样本通常需要经过固定、包埋以及不同程度的抗原处理。
1. 关注组织样本处理方式
常见组织样本可能经过甲醛固定、石蜡包埋等处理。这些步骤可能改变蛋白结构,使部分抗原表位被遮蔽。
因此,IHC抗体选择需要关注:是否经过IHC应用验证;是否适用于相应组织样本;是否适用于固定和包埋条件;是否需要抗原修复;抗体识别表位是否容易受到样本处理影响。
IHC抗体的特异性评价通常需要结合组织样本进行验证,而不能仅依据其他应用中的抗体表现判断。
2. 关注抗原定位
IHC不仅关注目标蛋白是否存在,还涉及目标蛋白在组织中的空间分布。
因此,抗体需要具有较好的靶标特异性,以减少非特异性染色造成的背景干扰。
对于定位于细胞膜、细胞质或细胞核的不同蛋白,还需要结合目标蛋白的实际生物学定位以及组织结构判断染色结果。
五、IF如何选择抗体?
免疫荧光(Immunofluorescence,IF)主要利用荧光标记抗体检测细胞或组织中的目标蛋白,并通过荧光成像观察其空间分布。
IF抗体选择除了关注抗原特异性外,还需要考虑固定、通透化以及荧光检测体系。
1. 关注固定和通透化条件
IF实验中,细胞或组织通常需要经过固定处理。对于细胞内目标蛋白,还可能需要进行通透化,使抗体能够进入细胞内部。
不同固定和通透化条件可能影响抗原表位暴露,因此抗体是否适用于相应样本处理方式非常重要。Thermo Fisher的免疫荧光技术资料也将固定和通透化作为抗体标记前的重要样本处理环节。
2. 关注一抗和荧光二抗
如果采用间接免疫荧光,一抗通常不带荧光标记,而由荧光标记二抗识别一抗。例如:
目标蛋白 → 兔源一抗 → 荧光标记抗兔二抗 → 荧光信号
因此,IF抗体选择需要同时考虑一抗宿主和二抗荧光标记。
3. 多重IF需要考虑荧光通道
当实验同时检测多个目标蛋白时,不同一抗需要进行合理组合。
例如,可以使用不同宿主来源的一抗,并分别匹配不同荧光标记的二抗。
此时需要考虑:一抗宿主是否能够区分;二抗是否具有足够的物种特异性;不同荧光染料的激发和发射光谱是否存在明显重叠;检测设备是否支持相应荧光通道。
因此,多重IF中的抗体选择比单标记IF需要考虑更多因素。
| 实验 | 主要检测对象 | 样本特点 | 抗体选择重点 | 常见检测方式 |
| WB | 蛋白 | 蛋白通常经变性和电泳分离 | 变性蛋白识别、WB验证、分子量 | 化学发光、荧光 |
| ELISA | 抗原或抗体 | 固相或溶液体系 | 抗体配对、表位关系、检测标记 | 比色、荧光、化学发光 |
| IHC | 组织中的目标蛋白 | 固定、包埋及抗原处理 | IHC验证、固定兼容性、抗原修复 | 显色、荧光 |
| IF | 细胞或组织中的目标蛋白 | 固定、部分体系需要通透化 | IF验证、表位暴露、荧光兼容性 | 荧光成像 |
七、单克隆抗体、多克隆抗体和重组抗体如何选择?
除实验类型外,抗体类型也是选择过程中需要考虑的因素。
单克隆抗体通常来源于单一抗体克隆,主要识别一个特定表位;多克隆抗体由多个抗体克隆组成,可以识别同一抗原上的多个表位;重组抗体则通过重组技术获得,具体分子形式可以包括重组单克隆抗体及不同抗体片段。
对于WB,如果目标蛋白存在较复杂的分子形式,需要重点关注抗体对目标蛋白及其不同状态的识别能力。
对于ELISA,尤其是夹心ELISA,抗体是否能够形成合适的捕获—检测组合比单纯的单克隆或多克隆分类更加重要。
对于IHC和IF,则需要进一步关注抗体在固定样本中的识别能力以及目标蛋白的空间定位。
因此,不能简单认为某一种抗体类型适用于所有实验,而应结合具体检测体系进行选择。
八、选择抗体时需要重点确认哪些信息?
在实际实验中,可以按照以下几个技术参数对候选抗体进行筛选。
● 确认实验应用。首先确定抗体是否经过WB、ELISA、IHC或IF等相应应用验证。抗体能够识别目标蛋白,并不意味着一定适用于所有实验类型。不同应用中的样本处理和抗原状态存在差异。
● 确认目标物种。需要确认抗体是否能够识别实验样本中的目标蛋白,包括物种来源和目标蛋白序列差异。
● 确认抗原表位。需要关注抗体识别区域以及该区域在具体实验条件下是否能够保持可及状态。
● 确认样本处理方式。WB需要重点考虑蛋白变性;IHC需要考虑固定、包埋和抗原修复;IF需要考虑固定和通透化;ELISA则需要考虑抗原固定或捕获后的结构状态。
● 确认检测体系。需要根据实验选择未标记一抗、酶标抗体、荧光标记抗体或其他检测形式。
● 确认一抗与二抗的匹配关系。对于采用二抗检测的体系,需要根据一抗宿主来源选择对应二抗,并进一步确认二抗标记与检测平台是否匹配。