技术｜一文了解单克隆抗体和多克隆抗体之间的区别

抗体是免疫蛋白质，在宿主对病毒、细菌和真菌等感染性病原体的防御中发挥着基本作用。这些Y型蛋白质的免疫功能是由其结合抗原的能力决定的，抗原是由细胞释放的或在细胞上发现的刺激免疫反应的分子。

除了在宿主免疫中的作用，抗体在研究和治疗方面也被证明是有价值的。两种类型的抗体，多克隆抗体和单克隆抗体为研究人员提供了检测或量化目标抗原的不同方法，主要是由于特异性和亲和力的不同。在这篇文章中，我们将更详细地描述多克隆抗体和单克隆抗体，并考虑每种类型如何用于各种应用。

一旦监测免疫细胞检测到宿主体内的抗原，免疫系统就会经历一连串的分子事件，诱发受刺激的B细胞产生多克隆抗体。多克隆抗体[1]由生物化学上不同的副位组成，即抗体延伸【臂】上的抗原结合位点，能够与同一目标抗原上的不同结合位点特异性结合。

由于多克隆抗体对感兴趣的抗原的高亲和力，和对目标抗原在溶液中表现出的微小变化的相对耐受性，多克隆抗体在研究应用中具有吸引力。

例如，由于多克隆抗体对目标抗原的生物物理多样性，在诊断试验中，多克隆抗体通常比其单克隆抗体显示出更高的灵敏度。这些特点也有助于比单克隆抗体更有效地清除病原体[2]。然而，大规模使用多克隆抗体的可行性受到一些因素的限制，例如我们无法在工业上稳定地复制这些蛋白质。

为了产生适合研究目的的多克隆抗体，首先必须给实验室动物注射刺激免疫反应的肽、蛋白质、分子或整个细胞。

一旦宿主的免疫系统产生了针对注射抗原的抗体，就必须从动物的抗血清中收集和纯化这些抗体。从动物血清中纯化多克隆抗体的一种方法是通过免疫后应用抗原包被磁珠、沉淀或色谱法[3]。

在这种基于亲和力的纯化方法减少了最终多克隆群体中的非特异性抗体后，这些抗体就可以用于基于检测的方法，如西方印迹法、免疫组化法和酶联免疫吸附法。

与多克隆抗体不同，单克隆抗体[4]由高度特异的蛋白质组成，可以识别抗原上的单一表位。单克隆抗体是由杂交瘤在体外产生的，杂交瘤是一种永生化的细胞系，具有像B细胞一样产生抗体的能力。

杂交瘤的产生包括将免疫小鼠的分离脾脏细胞与永生化骨髓瘤细胞融合。然后根据目标抗原的特异性和反应性对产生的杂交瘤的克隆进行筛选和选择。由于单克隆抗体对单一表位具有高度的特异性，它们可以证明对研究科学家和临床医生都是有用的。

定义多克隆抗体和单克隆抗体有用性的两个关键特征涉及它们各自对抗原的特异性和灵敏度。

抗体的特异性是由其结合域和目标抗原之间的相对亲和力决定的，而其他分子是存在的。对这种特异性的利用对免疫学研究人员和临床医生来说是至关重要的，因为许多应用都是利用多克隆和/或单克隆抗体来专门检测目标分子。结合抗原特异性，抗体的灵敏度是一个重要的参数，决定了它在实验室的实用性。

高灵敏度的抗体非常适用于诊断应用[5]，如免疫沉淀、West Blot和酶联免疫吸附试验（ELISA），因为它们能够识别低水平的目标抗原。

免疫沉淀是一种分析技术，通过使用特异性结合抗原的抗体将抗原从混合物中分离出来。然后用固定化抗体或磁珠对产生的抗原-抗体复合物进行进一步处理，从而使抗原-抗体复合物在分析前从混合物中分离出来。

与免疫沉淀法一样，ELISAs[6]可以使用多克隆或单克隆抗体来检测溶液中的目标抗原。

间接和夹心ELISAs是两种免疫测定形式，在整个过程中使用两种类型的抗体：单克隆抗体由于对目标抗原的高特异性，通常首先应用（一级）；多克隆抗体由于能够以高灵敏度放大低信号，因此作为二级试剂更有用[7]。

除了ELISA，抗体对于免疫组化和流式细胞仪等检测技术也很有用，因为它们可以以高分辨率检测复杂组织或细胞内的抗体-抗原构建。

生产企业对抗体特异性和灵敏度的确认使得像ELISAs这样的免疫测定可以根据抗原和抗体的使用方式而采取不同的形式，这使得这些测试具有高度的通用性。

例如，一种免疫测定需要高度敏感的测试来检测一种未知的病原体，由于多克隆抗体能够识别一种抗原上的多个表位，因此会从多克隆抗体中获益。如果一个病原体或抗原先前已经被定性，那么在下游应用中使用单克隆抗体来进一步定性可能更合适。

在实验室外，抗体可以被用来增强、模仿或恢复免疫系统攻击疾病目标的能力。除了一些例外，单克隆抗体比多克隆抗体更适合于治疗目的，因为它们具有同质性，对单一表位的高特异性和低程度的交叉反应[8]。

这些特性对于有效的癌症治疗特别重要，因为肿瘤细胞能够逃避或阻断免疫系统。单克隆抗体疗法对癌细胞发挥作用的一些方式包括涉及直接结合以诱导细胞死亡的机制和阻断肿瘤生长因子和血液供应的间接机制[9]。

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