IVD原料-多克隆抗体与单克隆抗体的区别

2020-12-14 14:27| 编辑: 归去来兮| 查看: 2806| 评论: 0|来源: 严选IVD原料 | 作者：小严

摘要: 抗体，又名免疫球蛋白(Ig)，是一种由 B 细胞产生的大型 Y 形糖蛋白，可在免疫防御中起主要作用。抗体与病原体的特定分子（即抗原）发生特异性结合。抗体以一个或者多个 Y 形单体存在，每个 Y 形单体由 4 条多肽链组 ...

抗体，又名免疫球蛋白 (Ig)，是一种由 B 细胞产生的大型 Y 形糖蛋白，可在免疫防御中起主要作用。抗体与病原体的特定分子（即抗原）发生特异性结合。

抗体以一个或者多个 Y 形单体存在，每个 Y 形单体由 4 条多肽链组成（图 1）。每个 Y 形单体包含两条相同的重链（H）和两条相同的轻链（L），重链和轻链的序列和长度不同。Y 形单体的顶部包含可变区（V），也称抗原结合片段（F(ab)）区。该区可与给定抗原上的表位特异性紧密结合。

抗体的基本结构包含恒定区（C）和可结晶片段（Fc）区。这一区域对抗体的免疫应答功能非常重要。此外，将荧光染料和酶经共价键连接到抗体的 Fc 部位，可实现实验的可视化。

图 1.抗体结构

Y 形抗体通过弹性的铰链区连接到中部。抗原结合发生在由免疫球蛋白重链（H）和轻链（L）组成的可变区（V）。抗体的基本结构由恒定区（C）组成。

根据多肽序列的微小差异，抗体的轻链都可分为 kappa (κ) 型或 lambda (λ) 型。重链结构决定了各个抗体的总类。

哺乳动物体内的抗体分为 5 种同种型：IgG、IgM、IgA、IgD 和 IgE。如图 2 所示，各个同种型都有其独特的结构。这些同种型因 Y 形结构的数量和重链种类而异。它们的生物学特性、功能区域以及结合不同抗原的能力有所不同。

图 2.抗体结构及同种型

图 3.抗体测试

Conc. = 浓度；IHC = 免疫组织化学；ICC = 免疫细胞化学；ELISA = 酶联免疫吸附试验；FACS = 荧光活化细胞分选技术；FCM = 流式细胞术；ELISPOT = 酶联免疫斑点法；WB = western blot

在实际选择抗体时，需考虑的重要因素之一是克隆性。

克隆性取决于抗体来自亲代克隆的不同 B 细胞（多克隆抗体）还是相同 B 细胞（单克隆抗体）。这些抗体有各自的优点和局限性。

多克隆抗体是一种异型抗体混合物，其中的抗体来源于多个 B 细胞的免疫应答过程，并且每种抗体均可识别同一抗原的不同表位。由于多克隆抗体可检测蛋白上的一系列表位，因此与单克隆抗体相比，它们批间变异的风险更高。但是，由于多克隆抗体对单一表位不存在特异性，因此与单克隆抗体相比，它们对抗原微小变化的宽容性更强。

特点：

识别任一抗原上的多个表位。所得血清为异质性抗体混合物，其亲和力各有不同。

多克隆抗体主要由 IgG 亚类组成。

通常使用多肽免疫原制备以独有表位为靶标的多克隆抗体，尤其是针对高同源性的蛋白家族。

抗体制备：

制备成本低廉且制备速度较快。

制备过程比单克隆抗体简单。

优点：

多克隆抗体可识别任一抗原上的多个表位，因此具有以下优点:

高亲和性：由于靶蛋白上的多个表位能够结合不止一个抗体分子，多克隆抗体可放大低表达水平靶蛋白的信号。但是，这会影响定量实验（如流式细胞术实验）结果的准确性。

可识别多个表位，有利于免疫沉淀 (IP) 和染色质免疫沉淀 (ChIP) 实验获得更好的结果。

与单克隆抗体相比，对微小抗原变化（例如多态性、糖基化异质性或者轻微变性）的包容性更强。

可识别与免疫原蛋白质具有高度同源性的蛋白质，还可用于筛查非免疫原物种的靶蛋白。

通常是检测变性蛋白质的首选。

多表位通常可提升检测的稳定性。

缺点：

易产生批次间差异。

产生大量非特异性抗体，可能会在某些应用中产生背景信号。

由于具有多个表位，检测免疫原序列的交叉反应性非常重要。

不适用于探测抗原的特定结构域，因为抗血清通常会识别多个结构域。

单克隆抗体由单个 B 细胞亲本克隆产生，因此，只能识别单个抗原的一个表位。单克隆抗体对靶向的抗原表位具有高度特异性，非特异性交叉反应性低，批间变异很小。

特点：

不易产生批次间差异。

仅由一种抗体亚型组成（例如 IgG1、IgG2、IgG3）。如需使用二抗进行检测，应针对正确的亚类选择抗体。

抗体制备：

技术要求较高。

应用技术之前需接受专门培训。

需要花费较长时间制备杂交瘤细胞。

优点：

制得的杂交瘤细胞为持续且可再生产的单克隆抗体来源，而且所有批次均相同，有助于提升实验过程和实验结果的一致性和标准化水平。

单克隆抗体只检测每个抗原上的一个表位，因此具有以下优点:

切片和细胞染色产生的背景信号更少。特异性地检测一个靶表位，不易与其它蛋白质发生交叉反应。

由于具有高特异性，单克隆抗体非常适于用作实验中的一抗，其产生的背景染色信号通常显著低于多克隆抗体。

相较于多克隆抗体，单克隆抗体的同质性非常高。在相同的实验条件下，单克隆抗体实验之间的结果重现性非常高。

得益于其高特异性，单克隆抗体能够在相关分子的混合物中（例如在亲和纯化过程中）极为高效地结合抗原。

缺点：

特异性过高，以致于无法进行跨物种的检测。

与多克隆抗体相比，更易受化学处理造成的抗原表位丢失的影响。这可通过合并靶抗原相同的两种或多种单克隆抗体进行补偿（例如使用抗体组合试剂盒）。

小结

多克隆抗体	单克隆抗体
制备成本低廉	制备成本高昂
制备技能要求不高	应用技术之前需接受专门培训
制备速度较快	需要较长的时间制备杂交瘤细胞
产生大量非特异性抗体	产生大量特异性抗体
识别任一抗原上的多个表位	仅识别一个抗原上的单一表位
批次间可能存在差异	制得的杂交瘤细胞为持续且可再生产的单克隆抗体来源，批次间无差异或差异较小

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