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106 人阅读发布时间:2026-03-25 11:07
你还在“盲选”内参抗体吗?
明明照搬师兄师姐的实验方案,为什么结果却不尽人意呢?
别人跑出的内参条带清晰如线,为什么我的却是忽上忽下呢?
内参选择切忌稀里糊涂、随波逐流,看到别人一直在用β-actin,我们也就想当然的使用了。
「WB急救室」第18期,就让我们一起来揭秘内参抗体选择的“底层逻辑”,解决内参抗体选择“老大难”,助你避开“隐形坑”!
01 内参抗体:WB实验的“定海神针“
内参抗体对应内参蛋白。内参蛋白是一类管家基因编码的蛋白质,他们在体内高表达或广泛表达,且在各组织和细胞中的表达相对恒定,因此可作为WB分析蛋白表达水平的参考。
管家基因,又称为持家基因(house-keeping genes),在生物体的各种组织、发育阶段、细胞周期都能稳定表达。管家基因表达的蛋白是维持细胞基本生命活动所必需的,如微管蛋白、糖酵解酶、细胞骨架类蛋白、核糖体蛋白等。管家基因表达水平受环境因素影响较小,调控机制少,只受启动序列或启动子与RNA聚合酶相互作用的影响。管家基因高度保守且在大多数情况下持续表达。
那么,WB实验为什么必须使用内参抗体呢?
首先,反映实验过程是否正常。如果内参条带异常(如无条带、模糊),可能在样品制备、电泳、转膜或抗体孵育过程中存在问题。
其次,学术期刊刚需。大部分期刊杂志要求必须提供内参数据,否则拒稿。
最后,数据标准化。我们跑Western blot的目的,不只是想知道目的蛋白在细胞或组织中是否表达,更重要的是想知道表达量的高低及变化情况。WB实验上样量要保证一样(指的是蛋白浓度,而不是上样体积)。我们通过WB条带的灰度值判断目的蛋白的表达丰度。举个栗子,如用硫酸吲哚酚(IS)诱导血管平滑肌细胞,WB检测结果显示,内参抗体Tubulin条带灰度值一样,说明样品的上样量是一致的,因此判断血栓反应蛋白-1(TSP-1)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达显著减少。

以内参抗体条带为标准,判断平滑肌细胞在刺激后不同目的蛋白的表达变化情况。(源自文献:DOI: 10.1159/000532028)
02 内参图鉴:总有一款适合你
内参蛋白种类较多,定位或表达于多种亚细胞结构,如胞浆、胞膜、核膜、核内、线粒体内以及全血、血清、血浆等。如果不知道选择哪种内参抗体,简单高效的方法是查看相关的文献,看别人用什么内参,顺便学学研发思路。现在,我们汇总了一个图表供大家参考。

接下来,我们详细介绍5种内参抗体,能够满足90%以上的WB实验。
GAPDH(甘油醛-3-磷酸脱氢酶)
GAPDH是参与糖酵解代谢的关键酶之一,负责催化3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸,检测的条带通常为36kDa上下。GAPDH几乎在所有组织中高水平表达,在同种细胞/组织中表达恒定,且很少受外部诱导因素影响。但在缺氧、糖尿病等特殊生理或病理条件下,GAPDH的表达可能会发生变化,此类情况下不适合作内参。
Actin(肌动蛋白)
β-Actin是一种重要的高度保守的细胞骨架蛋白,条带大小通常在43kDa左右。Actin和Tubulin一起构成细胞骨架的主要部分,负责维持细胞形态、运动、生长和增殖。在一些特殊组织中(如脂肪组织),β-Actin的表达量可能会发生变化,需要谨慎选择。Actin几乎在所有真核细胞中稳定表达,因此适用于全细胞和细胞质样品的WB实验。
Tubulin(微管蛋白)
Tubulin在维持细胞形态和分裂过程中具有重要作用,条带大小在55kDa左右。Tubulin有α、β、γ等多个亚基,其中α-Tubulin和β-Tubulin约占微管蛋白总量的80-95%,具有相似的三维结构。微管蛋白表达水平可能受到细胞状态影响,如细胞周期、应激等。在抗生素和抗有丝分裂耐药研究中,发现Tubulin表达存在差异,因此耐药性研究中内参蛋白不建议使用Tubulin。由于神经细胞的轴突和树突需要Tubulin维持结构,因此脑组织中Tubulin表达会高一些。
Histone H3(组蛋白)
Histone H3是构成染色质的基本成分,理论分子量约为17kDa,定位在细胞核。Histone H3在多种组织和细胞中均有表达,主要在细胞分裂的S期。表达量会随着细胞分离减慢而急剧下降。组蛋白是已知蛋白质中最保守的,如小牛胸腺H3序列仅与海胆相差1个氨基酸,而与豌豆的H3也只有4个氨基酸不同。
PCNA(增殖细胞核抗原)
PCNA在细胞核内合成并存在于细胞核内,是反应细胞增殖状态良好的指标,分子量为36kDa。PCNA广泛存在于真核细胞,并在多种肿瘤细胞中高度表达。PCNA是DNA聚合酶的辅助蛋白,与细胞增殖、DNA合成相关,通过翻译后修饰在DNA损伤耐受机制中发挥重要作用。
03 掌控规则:快速准确选择内参
WB实验内参选择遵循“黄金三角”原则:
(1)样本种属来源
哺乳动物的组织或者细胞样本,通常选择GAPDH、β-actin、β-tubulin、Lamin B1、Histone H3等。植物或其它稀有物种的样本,需要参考文献或选择高度保守的管家基因作为内参。
(2)分子量错开5kDa以上
即目的蛋白分子量与内参蛋白分子量相差要在5kDa以上,避免信号干扰和增加抗体孵育与图像分析难度,确保两种蛋白质在检测过程中不出现重叠。但是两种大小相差太多也不好,可能会增加转膜时间,造成蛋白样品降解损失。比如目的蛋白分子量为45kDa,就不能选择β-Actin作为内参了,可选择GAPDH或β-tubulin,不建议使用Vinculin。
(3)亚细胞定位精准匹配
根据目的蛋白的表达部位选择相应的内参。如上文内参图鉴所示,不同的内参适用于不同的亚细胞研究。对于细胞质或全细胞蛋白质检测,一般选择GAPDH、β-actin或β-tubulin。如需检测亚细胞器蛋白,则要选择对应的内参。比如常用的细胞核内参有Lamin A、Lamin B、TBP、PCNA、Histone-H3,线粒体内参有VDAC1和COXIV。
除了以上的“黄金三原则”还应明确实验条件和内参表达丰度,比如:
✔ 检测磷酸化蛋白时,要选择结构蛋白作内参,如β-Actin和β-Tubulin;
✔ 组织缺氧、糖尿病等因素会导致GAPDH表达升高,衰老的骨骼肌中GAPDH表达会下降,此类情况GAPDH均不适合作内参;
✔ 细胞凋亡实验不应选择Lamin作为内参;
✔ 某些抗癌或抗真菌药物会影响Tubulin的表达;
✔ PCNA主要在细胞分裂S期表达,不推荐用于非增殖细胞研究;
✔ 检测多组织多细胞样本的对比表达量时,建议选用GAPDH。GAPDH属于代谢类蛋白,在活组织中表达恒定。而β-Actin和β-Tubulin属于结构蛋白,在不同组织中表达会有差异。
内参抗体作为WB实验的“定海神针”,是分析实验结果的“金标准”,同时也是查找WB“病因”的重要参考。