Western Blot技术历史（一）

western blot(有时称为蛋白质免疫印迹)或western blotting，是分子生物学和免疫遗传学中广泛使用的分析技术，用于检测组织匀浆或提取物样品中的特定蛋白质。除了检测蛋白质外，该技术还用于可视化，区分和量化复杂蛋白质组合中的不同蛋白质。

Western blot技术使用三个要素来完成从复合体中分离特定蛋白质的任务:按大小分离，将蛋白质转移到固体载体上，使用一抗和二抗标记目标蛋白质以实现可视化。一种合成的或动物衍生的抗体(称为一抗)被创造出来，它可以识别并结合特定的靶蛋白。电泳膜在含有一抗的溶液中洗涤，然后洗掉多余的一抗。加入一种识别并结合一抗的二抗。二抗通过染色、免疫荧光和放射性等各种方法可视化，实现间接检测特定的靶蛋白。

其它相关技术包括点印迹分析、定量点印迹、免疫组织化学和免疫细胞化学，其中抗体用于通过免疫染色和酶联免疫吸附试验(ELISA)检测组织和细胞中的蛋白质。

western blot这个名字是Southern blot的一个版本，Southern blot是一种DNA检测技术，以其发明者、英国生物学家埃德温·Southern的名字命名。同样，RNA的检测称为northern blot。“西方印迹”一词是由W. Neal Burnette于1981年提出的，尽管这种方法本身是由斯坦福大学的Jaime Renart、Jakob Reiser和George Stark以及瑞士巴塞尔弗里德里希·米歇尔研究所的Harry Towbin、Theophil Staehelin和Julian Gordon在1979年独立发明的。Towbin小组还使用了二抗进行检测，因此类似于今天几乎普遍使用的实际方法。1979年至2019年间，“超过40万篇pubmed上市出版物的标题、摘要和关键词都提到了它”，可能仍然是最常用的蛋白质分析技术。

应用

免疫印迹艾滋病毒测试，其中前两条是阴性和阳性对照，然后是实际测试

Western blot在生物化学中广泛用于单个蛋白质和蛋白质修饰(如翻译后修饰)的定性检测。估计所有蛋白质相关的出版物中至少有8-9%使用了western blots。它被用作鉴定复杂蛋白质混合物中特定单一蛋白质存在的一般方法。蛋白质的半定量估计可以从印迹膜上蛋白质带的大小和颜色强度中得出。此外，应用已知浓度的纯化蛋白的稀释系列可以用来更精确地估计蛋白质浓度。Western blot通常用于克隆后蛋白产量的验证。它也用于医学诊断，例如艾滋病毒检测或疯牛病检测。

HIV验证试验采用western blot法检测人血清样品中的抗HIV抗体。从已知的HIV感染细胞中分离出蛋白质，并在上面的膜上进行印迹。然后，将待测血清应用于一抗孵育步骤;游离抗体被洗去，与酶信号相连的二级抗人抗体被加入。染色的条带表明患者血清中含有抗体的蛋白质。western blot也被用作变异克雅氏病的最终检测，这是一种朊病毒疾病，与食用受污染的牛肉有关，这些牛肉来自患有牛海绵状脑病(BSE，通常被称为“疯牛病”)的牛。另一个应用是兔热病的诊断。western blot检测兔拉菌病抗体的能力评估显示其敏感性几乎为100%，特异性为99.6%。某些形式的莱姆病检测采用免疫印迹法。western blot也可用作乙型肝炎感染和HSV-2(2型疱疹)感染的确证试验。在兽医学中，有时使用western blot来确认猫的FIV+状态。

western blot技术的进一步应用包括世界反兴奋剂机构(WADA)的使用。血液兴奋剂是指滥用某些技术和/或物质来增加一个人的红细胞量，从而使身体向肌肉输送更多的氧气，从而提高耐力和表现。血液兴奋剂有三种众所周知的物质或方法，即促红细胞生成素(EPO)、合成氧载体和输血。根据世界反兴奋剂机构的禁用物质和方法清单，每一种都是禁用的。在2014年国际足联世界杯的反兴奋剂运动中使用了western blot技术。Reichel等人在瑞士洛桑世界反兴奋剂机构认可的实验室共收集和分析了1000多个样本。最近利用western blot技术的研究表明，基于新型Velum SAR预制水平凝胶的血液和尿液中EPO的检测得到了改进，该凝胶对常规分析进行了优化。采用水平SAR- page与预制膜支撑Velum SAR凝胶相结合，显著增强了rEPO微剂量应用的鉴别能力。

western blot除了在科学研究中的应用外，也被应用于临床研究领域。由于它可以应用于直接的蛋白质鉴定过程，因此western blot被认为是一种强大的诊断工具，在临床环境中经常使用。WB和蛋白质检测技术可用于发现疾病生物标志物，如特定蛋白质或抗体。它被认为是在诊断癌症、自身免疫性疾病和朊病毒疾病等疾病时识别特定蛋白质的可行方法。免疫印迹法检测用于神经和肿瘤疾病诊断的几种生物标志物是一种常见的程序。例如，人们普遍认为，多药耐药(MDR)的出现使有效的癌症治疗极具挑战性。因此，早期、准确和敏感地发现耐多药机制至关重要，寻找更有效的化疗方法用于临床也至关重要。应用WB技术检测P388/ADR、P388和HCT-15细胞系中MDR-1/ p -糖蛋白的表达。WB也用于鉴定MRP1表达水平。

另一方面，由于western blot具有区分不同蛋白质亚型的潜力，它可能用于诊断朊病毒和蛋白质亚型相关疾病，如癌症。例如，脑液14-3-3蛋白同工异构体的western blotting分析可以识别克雅氏病。此外，农民肺病是一种由呼吸抗原颗粒引起的肺部疾病，研究表明，western blot可能是鉴定与农民肺病相关的免疫反应蛋白的有用选择。此外，western blot还可用于鉴定滑膜液和血清中的蛋白，从而诊断骨关节炎和类风湿关节炎的临床症状。western blot用于评估膝关节骨性关节炎患者中FSTL1蛋白的表达水平，FSTL1蛋白是关节损伤的潜在生物标志物。此外，它还用于识别滑液和血清中的蛋白质，从而诊断骨关节炎和类风湿性关节炎的临床症状。它被用来评估膝关节骨性关节炎患者FSTL1蛋白的表达水平，这是关节损伤的潜在生物标志物。

蛋白质跨细胞定位鉴定

对于药物开发，治疗靶点的鉴定和生物学研究，了解蛋白质在细胞中的位置是至关重要的。蛋白质在细胞内的亚细胞位置与其功能密切相关。蛋白质功能与定位的关系表明，当蛋白质移动时，其功能可能发生变化或获得新的特性。蛋白质的亚细胞位置可以用多种方法确定。许多高效和可靠的计算工具和策略已经创建并用于识别蛋白质亚细胞定位。在亚细胞分离方法的帮助下，WB仍然是研究和理解蛋白质定位的重要基础方法。

表位定位

由于其不同的表位，抗体在基础和临床研究中都引起了人们的兴趣。抗体鉴定和验证的基础是抗原表位定位。鉴定抗体在靶蛋白上的结合位点(表位)的过程称为“表位作图”。找到抗体的结合表位对于发现和创造新的疫苗、诊断和治疗方法至关重要。因此，已经创建了各种绘制抗体表位的方法。在这一点上，western blotting的特异性是将其与其它表位定位技术区分开来的主要特征。western blot在人体皮肤样品表位定位、出血性疾病病毒等方面有几种应用。