别再盲目用 β-actin了!不同样本、不同实验条件,内参究竟如何选择?

2026-06-30 14:35:43, 小 M MedChemExpress (MCE)






Section.01

什么是内参?

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内参 (Internal Control/Reference) :是指在科研实验中作为基准参照物的一类分子,通常是蛋白质或 RNA。它们由管家基因编码,在各种细胞或组织中恒定表达,不受实验处理的影响。

内参拥有两大核心特质:稳定性强、丰度高。




Section.02

不加内参?绝对不行!

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内参并不是“凑数条带”,没有规范内参的定量实验,基本等于无效实验。


作用一:空白对照


内参可作为空白对照,评估实验全流程。基于内参稳定性强、丰度高且稳定的特性,正常情况下,内参一定能跑出来的!如果内参条带清晰、整齐,说明你的样品处理、电泳、转膜、发光这些步骤都没问题。


作用二:校正误差


实验中需要确保各个加样孔的蛋白上样量一致,排除因加样体积偏差或蛋白定量不准导致的假阳性/假阴性。

正常情况下,显色后,各个孔的内参条带在肉眼观察下宽度一致、灰度值 (或荧光强度) 相近,这可直观表明每个泳道 (加样孔) 的总蛋白转膜量大致相同。

若内参条带存在不清晰、缺失或深浅不一的情况,说明实验本身存在问题,需要先回溯排查实验步骤。


图 1. 内参条带的校正作用[1]

注意!!!校正看的是蛋白总质量,不是上样体积!体积一致 ≠ 上样量一致。


作用三:归一化定量


肉眼看条带深浅,只能叫“感觉有差异”,不能叫“统计学差异”。所有正规 SCI 定量结果,必须经过归一化 (Normalize) 校正

WB 相对表达量 = 目的蛋白灰度值 ÷ 同泳道内参灰度值


图 2. 肝组织中 ETV4 和 β-Actin 的蛋白水平,统计数据为平均值[2]

当然,部分文献的 WB 结果图下方还会附加一张柱状图,纵坐标即为“相对灰度值”,可以清晰直观地展示出实验组与对照组之间的表达差异。


图 3. LOXL1 和 GAPDH 的蛋白水平,统计数据为平均值[3]

Buttttt,没有任何一款内参是万能的!

内参并不是随便选一个就能用的。针对不同的实验条件、不同的组织样本以及不同的靶标蛋白,内参的选择都有相应的讲究。




Section.03

如何根据自身实验选内参?

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原则上,内参的选择是要根据目的蛋白的分子量大小以及样本类型来定。


分子量错开


分子量最好相差 5 kDa 以上

内参与目的蛋白分子量太近,条带会粘连、重叠,无法单独抠灰度定量;差距太大又会导致电泳分离过度,不在同一张膜有效区间。相差 5 kDa 以上最稳妥。


样本种属匹配


哺乳动物细胞/组织 (如人、小鼠、大鼠) 可选择 GAPDH、β-Actin 等;

植物样本则选择 Plant Actin 等;

其他稀少物种:参照已发表文献,选择高度保守的管家基因表达蛋白作为内参。


与实验条件适配


首先要考虑的是,你的实验处理是否影响内参?例如,某些特定的药物处理或缺氧实验可能会改变 GAPDH 的表达,此时建议使用 β-Actin 。

其次,还要考虑目的蛋白的表达部位。例如核蛋白的内参要考虑用 Lamin A,Lamin B,Histone H3 等;膜蛋白的内参一般用 N-Cadherin。

表 1. 不同表达部位常用内参。




Section.04

内参“锦囊”:实验场景

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磷酸化蛋白检测


磷酸化蛋白检测需使用双内参!!!

1. 常规内参作为实验体系的对照,如 GAPDH 等。

2. 磷酸化蛋白对应的总蛋白如检测 p-Akt 时,一定要同时检测 Total-Akt。 因为磷酸化蛋白条带变强弱,可能是总蛋白量变了,不是磷酸化水平变了,需要用总蛋白进行校正。


图 4. 不同处理条件下,p-EGFR 与 Total-EGFR 表达的 WB 分析[4]


缺氧/诱导糖尿病等因素


在进行缺氧或诱导糖尿病等处理时,GAPDH 的表达水平会发生显著增高,不适合作为内参[5]。  此时,可按需选择使用 β-actin、α-Tubulin 或 Lamin B 做内参。 

1. 缺氧环境:细胞在缺氧条件下,为维持能量代谢,会启动代偿机制来增强糖酵解途径。作为糖酵解的关键酶,GAPDH 的表达量会被显著上调。


图 5. 慢性缺氧条件下 (HX),GAPDH 表达量显著上调[5]

2. 诱导糖尿病:在高糖环境或糖尿病模型中,细胞的代谢途径,特别是葡萄糖代谢,发生剧烈改变,直接影响 GAPDH 的代谢活性和表达水平。


图 6. 对照组和糖尿病患者 (n = 3) 胰腺组织蛋白 SOX9 和 NGN3 的 Western blot 结果[6]

此外,部分抗癌和真菌药物处理时,Tubulin 表达会受影响,不适合作为内参。Tubulin 是细胞骨架的主要成分,而许多抗癌药物 (如紫杉醇、长春碱) 和抗真菌药物 (如灰黄霉素) 的作用机制正是通过靶向结合微管蛋白来干扰细胞分裂。因此,这类药物处理会直接改变 Tubulin 的表达量或聚合状态,导致其无法作为稳定的内参蛋白。此时,可尝试选择 β-actin、GAPDH、Histone H3 或 Lamin B 做内参。 


               


细胞功能或状态变化


1. 细胞增殖实验:c-Jun 自身表达会变化,不适合作为内参[9]

2. 凋亡实验:TBP、Lamin 在凋亡过程中表达或定位会变化,不适合作为核内参。


图 9.  细胞凋亡 (细胞凋亡水平 RM>HM) 对 TBP 表达量的影响[10]


组织特异性


 (1) 脂肪组织:β-Actin 的表达量非常低,不适合作为内参。

 (2) 多组织多细胞样本对比:GAPDH 作为代谢类蛋白,在活组织中表达比较恒定,因此多组织多细胞样本对比时,建议选用 GAPDH 作内参[11]。β-Actin 和 β-Tubulin 等结构蛋白在不同组织中会有表达差异。

 (3) 细胞骨架相关的蛋白研究,不适合用 β-actin 作为内参,因为细胞骨架的重组可能会影响 β-actin 的表达。


特殊组织、样本的内参选择


 (1) 骨骼肌、心肌、平滑肌:Tubulin 表达改变,不适合作为内参。 

 (2) 血浆、乳汁、组织液等分泌样本:由于没有完整的细胞结构,可选择分泌型蛋白如 Transferrin 作内参。


下面是小 M 给大家整理汇总了常用内参!建议一键收藏,随时翻看~


表 2. 常见内参选择汇总。


表 3. MCE 相关产品推荐





Section.05

小结

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总之,科研路上无捷径,内参选择亦是如此!小 M 在这里提醒大家:多查阅同领域、同实验条件的相关文献,再用预实验把关,用心做好每一步,实验之路才能顺顺利利!!


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[2] Xue X, et al. Hyodeoxycholic acid ameliorates cholestatic liver fibrosis by facilitating m6A-regulated expression of a novel anti-fibrotic target ETV4. J Hepatol. 2025 Jul;83(1):52-69. 

[3] Xuzhen Yan, et al. Selective inhibition of hepatic stellate cell and fibroblast-derived LOXL1 attenuates BDL- and Mdr2−/−-induced cholestatic liver fibrosis. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology 2023 325:6.

[4] Wang M,  et al. Gefitinib and fostamatinib target EGFR and SYK to attenuate silicosis: a multi-omics study with drug exploration. Signal Transduct Target Ther. 2022 May 13;7(1):157.

[5] Liu Q , et al.  Danen EHJ, Le Dévédec SE. Differential response of luminal and basal breast cancer cells to acute and chronic hypoxia. Breast Cancer Res Treat. 2023 Apr;198(3):583-596.

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