典型的IgG抗体由两条重链和两条轻链通过二硫键连接,形成"Y"型对称结构,其功能域可分为两个核心部分:
图1. 抗体结构
Fc受体(Fc Receptor, FcR)是一类广泛表达于免疫细胞表面的跨膜糖蛋白,核心生理功能是通过特异性识别抗体的Fc段,桥接体液免疫与细胞免疫,介导抗原-抗体复合物的吞噬清除、免疫细胞活化/抑制信号转导、抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)等核心免疫效应。
根据识别结合的抗体类型(免疫球蛋白亚型),Fc受体可分为5个核心家族:
在所有Fc受体家族中,FcγR家族是抗体检测实验中非特异性结合的核心诱因——这是因为目前绝大多数科研用检测抗体(包括流式抗体、IHC一抗/二抗、ELISA检测抗体等)均为IgG亚型,其Fc段可直接被细胞表面的FcγR识别结合,与抗体Fab段的抗原特异性无关。
图2. Fcγ受体的主要类型及其分布的细胞类型(+, constitutive expression; –, no expression; #, inducible expression)
对于表达Fc受体的细胞而言,无论抗体Fab段的抗原特异性如何,其Fc段都可以被细胞表面的Fc受体识别并结合(图3)。这种结合不依赖于抗原——抗体特异性识别,会导致抗体非特异性地附着在细胞表面,产生额外的信号。
图3. 抗体特异性结合抗原与Fc受体介导的非特异性结合
图4. 封闭Fc受体与未封闭结果对比
这类非特异性结合会对实验结果造成多重负面影响:
假阳性染色:这是最直接的后果——原本不表达目标抗原的细胞,会因为Fc受体结合了抗体的Fc段,被误判为抗原阳性细胞,直接误导细胞表型的判断(图4所示)。
背景荧光升高,信噪比降低:非特异性结合会显著提升整体的背景信号(图5),导致信号与噪音的比值下降,使得低表达抗原的真实信号被背景噪音掩盖,无法被有效检测。
细胞分群模糊:在免疫细胞亚群分析中,非特异性背景会导致不同细胞亚群的边界模糊,无法实现清晰的分群,影响后续的门控与定量分析。
值得注意的是,这类干扰无法通过同型对照完全消除。研究表明,在显著的Fc受体介导非特异性结合场景下,同型对照不仅无法准确区分目标细胞群,还会存在批次间的差异,影响实验的可重复性。因此,主动进行Fc受体封闭,从源头消除这类干扰,是更可靠的解决方案。
图5. 未经Fc受体封闭的细胞有明显的假阳性信号(紫线),而Fc受体封闭能够有效的消除这部分信号(蓝线)。灰线代表未封闭也未染色细胞的自发荧光信号。
| 实验要素 | 核心作用 | 作用机制 | 定位 |
| Fc受体阻断 | 消除Fc受体介导的非特异性结合 | 通过封闭剂提前占据细胞表面的Fc受体,阻止后续染色抗体的Fc段与之结合 | 主动的处理干预,消除干扰 |
| 同型对照 | 评估非特异性结合的背景水平 | 使用与检测抗体同亚型、同荧光标记,但无靶标特异性的抗体,衡量实验体系的整体背景 | 实验对照,用于辅助门控与背景判断,无法消除干扰 |
| 死活染色 | 区分活细胞与死细胞,排除死细胞干扰 | 通过活细胞无法透过的荧光染料,标记细胞膜破损的死细胞,从而在分析中排除死细胞 | 细胞活性区分,死细胞本身存在更强的非特异性吸附,会干扰结果 |
三者并非互斥,在大多数免疫细胞相关的流式实验中,三者的配合使用是获得准确结果的标准配置:
预处理阶段:首先进行Fc受体封闭,主动消除Fc受体介导的非特异性结合,从源头降低背景干扰。
染色阶段:加入死活染料,标记死细胞,以便后续分析中排除死细胞的干扰——死细胞的非特异性吸附能力远高于活细胞,是另一类重要的背景来源。
对照设置:同时设置同型对照,用于辅助判断非特异性背景的水平,尤其是针对低表达抗原、稀有细胞亚群的检测,同型对照能够辅助准确的阴阳性门控。
是否需要进行Fc受体阻断,核心判断依据是细胞是否表达Fc受体。下表系统梳理人类白细胞中Fc受体的主要种类与细胞分布情况:
| 项目 | FCYRI(CD64) | FcyRI(CD32) | FcYRⅢ(CD16) | FCER I | FcERI(CD23) | FCαRI(CD89) |
| 分子量(kDa) | 50-70 | 40 | 50-80 | 45-65 | 45-50 | 50-70 |
| 异构体 | FcyR I a | FcyRIa、FcyRIb、FcyRIc | FcyRШa、FcyRШb | FCER I | FcERIa、FcERIb | FcaR I a |
| 对免疫球蛋白单体亲和性 | 高 |
FcyRⅡa:低 FcyRIb:最低 FCyRIC:最低 |
FcyRШa:对lgG3高 FcyRШb:低 |
极低 | 低 | 中等 |
| 分布在哪些细胞 | 单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞、中性粒细胞、嗜酸粒细胞 |
FcyRⅡa:单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、血小板、郎罕式细胞 |
FcyRIa:巨噬细胞、NK细胞、yδT细胞、一些单核细胞 FcvRIb:中性粒细胞、嗜酸粒细胞 |
肥大细胞、嗜酸粒细胞、郎罕式细胞、活化单核细胞 |
FcERIa只表达在B细胞 FcERIb表达在B细胞、T细胞、单核细胞、嗜酸粒细胞、巨噬细胞 |
中性粒细胞、单核细胞、一些巨噬细胞、嗜酸粒细胞、Kupffer细胞、一些树突状细胞 |
人类白细胞Fc受体的种类及其分布汇总
从表格可以清晰看到,Fc受体并非仅局限于髓系细胞表达,而是广泛分布于几乎所有白细胞亚群:从高表达FcγR的单核/巨噬细胞、中性粒细胞,到B淋巴细胞、NK细胞,甚至静息状态下低表达、活化后会显著上调Fc受体的T淋巴细胞,均存在不同类型、不同水平的Fc受体表达。此外,炎症微环境、细胞活化状态下,上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞等非免疫细胞也会诱导性表达Fc受体,进一步增加非特异性结合的风险。
因此,为最大限度消除Fc受体介导的抗体非特异性结合,保障实验数据的准确性、稳定性与可重复性,无论样本中的细胞类型如何,建议都加入Fc受体封闭步骤。
abinScience提供经过严格质控的Fc受体封闭剂,有效封闭Fc受体,为您的流式实验提供可靠保障
查看Fc受体封闭剂产品列表abinScience创立于法国,专注于高质量生命科学试剂的开发与生产,致力于为科研工作者提供高性能、高可靠性的流式抗体。针对T细胞亚群、免疫检查点、记忆/耗竭标志物等研究,我们可提供:
1. 经过严格验证的CD3、CD4、CD8等流式抗体,确保高灵敏度与低背景;
2. 覆盖Human、Mouse、Rat、Dog、Hamster等多物种的免疫学研究工具;
3. 专业的技术支持与Panel设计咨询,助您精准解析复杂免疫细胞群体。
更多abinScience流式抗体信息请点击:
abinScience流式抗体
返回顶部