单克隆 vs 多克隆抗体：科研实验中的抉择

  抗体，作为免疫系统中的核心分子，扮演着识别和中和外来入侵者的关键角色。它们的多样性和特异性为生命体提供了强大的保护屏障。在科研和医疗领域，抗体也已成为不可或缺的工具。而根据来源和特性的不同，抗体主要分为两大类：单克隆抗体和多克隆抗体。关于抗体，可以参考上篇《抗体的类型与功能：从结构到应用》

  尽管它们都具有识别抗原的能力，但单克隆和多克隆抗体在产生方式、特异性、应用等方面存在着显著差异。理解这些差异，对于选择合适的抗体进行实验或治疗至关重要。今天上海通蔚带大家了解概念、制备、区别和应用。

  认识单克隆和多克隆抗体

  单克隆和多克隆抗体制备

  单克隆和多克隆抗体区别

  单克隆和多克隆抗体应用

  认识单抗和多抗

  多克隆抗体(pAb)是异质混合物，通常由体内不同的B细胞克隆产生。它们可以识别并结合单一抗原的许多不同表位。

  单克隆抗体(mAb)由相同的B细胞产生，这些B细胞是单个亲代细胞的克隆。这意味着单克隆抗体具有单价亲和力并且仅识别抗原的相同表位。

  单克隆和多克隆抗体制备

  多克隆抗体是通过将免疫原注射到动物体内而产生的。在注射特定抗原以引发初次免疫反应后，对动物进行二次甚至三次免疫，以产生针对特定抗原的更高滴度的抗体。免疫后，可以直接从血清（已去除凝血蛋白和红细胞的血液）中获得多克隆抗体，也可以纯化以获得不含其他血清蛋白的溶液。

  多克隆抗体制备流程

  多抗制备：抗原免疫动物→收集血清→纯化获得多克隆抗体

  与在活体动物中产生的多克隆抗体不同，单克隆抗体是使用组织培养技术离体产生的。该过程首先将所需抗原多次注射到动物（通常是小鼠）中。 一旦动物产生免疫反应，就会从动物的脾脏中分离出B淋巴细胞，并与骨髓瘤细胞系融合，形成永生化B细胞-骨髓瘤杂交瘤。杂交瘤能够在培养物中持续生长，同时产生抗体，然后筛选所需的单克隆抗体。

  单克隆抗体制备路程：

  单抗制备：抗原免疫动物→获得B淋巴细胞→B细胞与骨髓瘤细胞融合→获得杂交瘤细胞→HAT培养基筛选成功融合的杂交瘤细胞→亚克隆获得单克隆→挑选最好的克隆进行放大培养→获得单克隆抗体

图2 单抗和多抗制备

  单克隆和多克隆抗体区别

  多克隆和单克隆抗体都有各自的优点和缺点，这使得它们可用于不同的应用。

  多克隆抗体

  多克隆抗体的优缺点主要由其多表位特异性决定。主要优点和缺点如下：

  1、优点：

•   生产时间短，成本低。
•   高度稳定并能耐受pH值或缓冲液变化。
•   亲和力高。由于抗体与多个表位结合，即使表达水平较低，它们也可以帮助放大来自目标蛋白的信号。这使得这些抗体非常适合免疫沉淀和染色质免疫沉淀。
•   耐受抗原的微小变化。与单克隆抗体相比，多克隆抗体对抗原变化（轻微变性、多态性、糖基化异质性）不太敏感。

  2、缺点：

•   容易出现批次之间的差异。
•   多个表位使得检查免疫原序列是否存在交叉反应变得很重要。

  单克隆抗体

  单克隆抗体的优点和缺点主要基于其对抗原相同表位的高度特异性。主要优点和缺点如下：

  1、优点：

•   仅高度特异性识别抗原的一个表位
•   永生杂交瘤细胞系能够产生无限量的抗体
•   实验间一致性高
•   最小的背景噪音和交叉反应
•   非常适合亲和纯化

  2、缺点：

•   开发单克隆抗体需要时间并且需要很高的技术技能。
•   它们可以产生大量的特异性抗体，但可能过于特异性而无法在一系列物种中检测到。
•   易受表位变化的影响。即使构象的微小变化也可能导致结合能力显着降低。

  多克隆抗体与单克隆抗体应用

         1、多克隆抗体与单克隆抗体：诊断研究

  单克隆抗体和多克隆抗体哪个更好？这取决于单克隆抗体和多克隆抗体的不同特性。

  多克隆抗体由于能够识别目标分子的不同表位，因此成为诊断测定和血凝反应中的理想试剂。多克隆抗体的最佳用途是检测未知抗原。多克隆抗体在免疫测定（例如ELISA、蛋白质印迹、微阵列测定、免疫组织化学、流式细胞术）中用作二抗。它们的作用是结合不同的表位并放大信号，从而实现更好的检测。

  相比之下，单克隆抗体提供了无限的抗体来源，这些抗体是同质的，一旦表征，其行为是可预测的。单克隆抗体通常用作免疫测定中的一抗，因为它们能够特异性结合抗原的单个表位。通过临床应用，使用每种类型抗体的一些缺点已经被消除。公司可以纯化多克隆抗体，以限制其检测中的交叉反应程度。单克隆抗体的组合导致捕获多个表位并扩大其特异性。

图3 、单克隆抗体与多克隆抗体与抗原结合对比

  2、多克隆抗体与单克隆抗体：治疗

  单克隆抗体在临床环境中脱颖而出的地方在于它们能够发现和靶向特定分子。单克隆抗体的Fc区最初用标记进行标记，用于发现细胞表面成分。这项研究促进了单克隆抗体作为药物的应用。OKT3（也称为Muromonab）于1985年首次被FDA批准作为器官移植患者预防移植物疾病的特异性移植排斥药物。从那时起，FDA又批准了另外41种抗体来对抗癌症、类风湿关节炎、哮喘和其他疾病。单克隆抗体也被用作载体，将药物带到靶细胞（例如癌细胞）。当抗体-药物偶联物遇到靶细胞时，药物被释放并发挥作用。

  相比之下，多克隆抗体由于缺乏特异性和高度交叉反应性，在治疗癌细胞方面不如单克隆抗体那么擅长。研究表明，多克隆抗体疗法可用于治疗某些疾病，并可作为移植患者的免疫抑制剂。

  了解单克隆和多克隆抗体的特性和差异，对于选择合适的工具至关重要。无论是基础研究，还是临床应用，选择合适的抗体都将为实验结果和治疗效果带来显著的提升。

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