单细胞水平的免疫监测核心技术：酶联免疫斑点检测

何为酶联免疫斑点检测？一项单细胞水平的免疫监测核心技术

简述
酶联免疫斑点（ELISPOT）检测是一项在单细胞水平上对分泌特定细胞因子或抗体的免疫细胞进行定性及定量分析的高灵敏度技术。它通过捕获并可视化单个活细胞在其原位分泌的效应分子，实现了对功能性免疫细胞频率的直接计数，是疫苗评估、细胞治疗监测及感染性疾病研究领域公认的“金标准”方法之一。

一、ELISPOT检测的基本原理与操作流程是怎样的？

酶联免疫斑点检测技术的核心在于将传统的酶联免疫吸附测定（ELISA）原理与细胞培养技术相结合，但实现了从“群体均值”到“单细胞解析”的跨越。

其标准操作流程可概括为以下几个关键步骤。将含有待测淋巴细胞（如外周血单个核细胞，PBMCs）的单细胞悬液，加入预先包被有高亲和力特异性捕获抗体的ELISPOT培养板（通常为PVDF膜底）中。在体外培养过程中，若细胞被特异性抗原或非特异性刺激剂（如PMA/离子霉素）激活，便会开始分泌目标细胞因子。

随后进入原位捕获环节。活化的淋巴细胞在其周围微环境中分泌的细胞因子，会立即被紧邻的、固定在膜上的特异性捕获抗体所结合。这一设计确保了细胞因子在分泌后被迅速“锁定”，避免了其在培养上清中被稀释、降解或被其他细胞吸收，从而极大提高了检测灵敏度。

接下来进行免疫检测与显色。洗脱细胞及多余的培养液后，加入生物素标记的检测抗体，形成“捕获抗体-目标细胞因子-检测抗体”的夹心结构。随后，加入酶（如辣根过氧化物酶HRP或碱性磷酸酶AP）标记的链霉亲和素，通过生物素-亲和素系统放大信号。最后，加入相应的显色底物。在酶的作用下，底物在抗体-细胞因子复合物沉积的部位形成不溶性、肉眼可见的有色沉淀，即斑点（spot）。

最后是结果判读。每个斑点代表了最初一个分泌该细胞因子的活性淋巴细胞，遵循“一个斑点，一个细胞”的计数原则。实验结果可通过显微镜人工计数，或使用专业的酶联免疫斑点自动图像分析仪进行高通量、标准化的计数与分析。

图 ELISPOT单细胞水平免疫监测的原理示意（图片来源：斯达特官网技术软文）

二、ELISPOT检测相较于传统ELISA方法有何显著优势？

ELISPOT与ELISA虽同属免疫酶联技术，但在检测维度和灵敏度上存在本质差异。

ELISPOT的灵敏度很高，比传统ELISA高出两至三个数量级（即100至1000倍）。ELISA检测的是培养上清中累积的细胞因子总量，背景信号干扰大；而ELISPOT通过原位捕获，避免了分泌产物的稀释效应，能够检测到百万分之一（0.0001%）的稀有抗原特异性T细胞。

ELISPOT将功能性与定量能力进行了有机结合。ELISA仅能反映分泌产物的总量变化，无法区分是少数细胞大量分泌还是多数细胞少量分泌。ELISPOT则提供了双重信息：斑点数量直接反映了分泌细胞的功能频率，而斑点大小与着色深浅则与单个细胞的分泌强度相关。这种在单细胞水平上的功能解析，才能反映细胞免疫的真实状态。

三、ELISPOT检测主要适用于哪些类型的细胞样本？

理论上，所有具备分泌细胞因子、趋化因子或抗体能力的细胞均可通过ELISPOT进行检测。

在实际科研和临床监测中，较常见的样本类型包括外周血单个核细胞（PBMCs），作为最易获取的免疫细胞来源，是评估全身性细胞免疫应答的主力样本。组织来源的单细胞悬液也较为常用，包括但不限于骨髓、淋巴结、脾脏以及中枢神经系统浸润的淋巴细胞。同时，体外扩增或克隆的细胞系，如抗原特异性T细胞系、CAR-T细胞等，也可用于验证其体外功能活性。

四、ELISPOT技术在哪些前沿研究领域得到核心应用？

凭借其高灵敏度与功能性检测优势，ELISPOT已成为现代免疫学研究中的常用工具，其应用贯穿于基础研究到临床开发的全链条。

在疫苗研发与免疫原性评价方面， ELISPOT是国际公认的评价疫苗（尤其是各类新型疫苗）细胞免疫应答的标准工具。通过检测抗原特异性T细胞分泌的IFN-γ等细胞因子，可精准衡量疫苗诱导的细胞免疫效力。中国食品药品检定研究院等权威机构已在其指导原则中推荐该技术。

在细胞治疗产品的疗效与安全性监测方面，于CAR-T细胞治疗等免疫疗法中，ELISPOT用于评估回输后患者体内CAR-T细胞的功能持久性，以及检测针对CAR或病毒载体产生的非预期免疫原性反应，为治疗方案的优化和安全性评价提供关键数据。

在基因治疗的免疫毒性评估方面， 针对腺相关病毒（AAV）等载体介导的基因治疗，ELISPOT（尤其是IFN-γ ELISPOT）被美国食品药品监督管理局（FDA）等监管机构建议用于监测患者对病毒载体衣壳蛋白及转基因产物的T细胞免疫应答，这是评估治疗安全性的重要环节。

在感染性疾病与自身免疫病研究方面， 于结核病、HIV、过敏性疾病等研究中，ELISPOT可用于区分潜伏感染与活动性疾病的不同细胞因子分泌谱，也可用于检测自身抗原反应性T细胞的频率，揭示发病机制。

五、如何理解ELISPOT检测的结果及其核心价值？

ELISPOT实验的最终输出结果是每孔（或每百万细胞）的斑点形成细胞（SFC）数量。核心数据的意义在于，实验组与阴性对照组（未刺激组）SFC数量的差值，代表了针对特定抗原刺激产生应答的特异性T细胞频率。这一数值直接关联宿主的细胞免疫水平，是评估保护性免疫、疾病进展或治疗有效性的重要生物学指标。

在质量控制与标准化方面，为确保数据的可靠性，实验必须设置严格的阳性对照（如非特异性刺激剂）和阴性对照（培养基对照）。近年行业共识的推进，正不断提升ELISPOT实验的标准化和跨实验室可比性。

斯达特提供的IFN-γ ELISpot检测试剂盒

围绕单细胞水平的细胞因子检测需求，斯达特提供StepSlim系列人源ELISpot试剂盒，包括IFN-γ（HRP）plus（S0P2001）以及IL-2的HRP与ALP两个版本（S0P2004、S0P1004），规格均为1×96T。

试剂盒采用高亲和力捕获抗体与优化的酶联检测系统，适用于人外周血单个核细胞（PBMCs）及分离T细胞中抗原特异性细胞因子的定量检测，背景低、斑点边界清晰，可用于疫苗临床试验、细胞治疗产品功能质控以及感染免疫研究等场景。

数据来源：斯达特（Starter）官网产品页 S0P1004、S0P2004、S0P2001，信息检索时间2026-10-04

结语

ELISPOT检测凭借其在单细胞分辨率、超高灵敏度及功能性定量方面的独特优势，已成为连接基础免疫学与临床转化医学的关键技术桥梁。对于从事疫苗开发、免疫治疗及感染免疫研究的科学工作者而言，选择经过验证的优质试剂盒是获得可靠数据的前提。

斯达特公司的StepSlim Human IFN-γ（HRP）plus ELISpot Kit，针对人源样本中干扰素-γ的检测做了体系优化，可为上述多领域的应用研究提供稳定的工具支持。说到底，选一套经过验证的试剂盒，比反复试错省太多时间。那么，你手里的样本里，究竟有多少个细胞在“干活”？

本文由斯达特技术专家团审核发布

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原文出处：何为酶联免疫斑点检测？一项单细胞水平的免疫监测核心技术