IC50、EC50、Ki:剂量效应参数怎么区分
2026-10-17 · 专业著作 · 百灵威授权转载
同一篇文献里,同一个化合物有时写 IC50,有时写 EC50,还常常附一个 Ki。三个数看上去相近,含义却不在一个层面上,直接拿来横向比较或者填进表格,很容易把结论带偏。要分清它们,关键不是记数值,而是记住每个参数回答的是哪个问题。
一、IC50 回答的是抑制一半需要多少
IC50 指在设定的实验条件下,让某种可测响应相对对照下降一半所需的化合物浓度。注意这里的三个限定:响应是什么(酶活、细胞活力、某条通路的磷酸化水平)、体系是什么、条件是什么。同一个化合物测酶活得到的 IC50,和测细胞增殖得到的 IC50 可以差出很远,因为细胞膜通透性、外排转运、胞内底物与蛋白结合都在中间起作用。所以 IC50 是表观值,不是分子常数,换一个底物浓度或孵育时间,它就会变。
二、EC50 回答的是效应达到一半需要多少
EC50 指产生最大效应一半所需的浓度,原本用于激动剂或激活剂的剂量效应曲线。它与 IC50 的差别不在数值大小,而在曲线的方向和读出:IC50 描述的是抑制,EC50 描述的是效应。实际写作里有一处常见的混乱:抑制性曲线同样可以用效应模型拟合,某些软件也会输出一个 EC50,此时它与 IC50 可能数值接近,含义取决于你把哪一端定义为效应、曲线朝哪个方向走。读别人的数据时,先看曲线方向与纵轴标注,比看参数名更可靠。
三、Ki 站在结合层面
Ki 是抑制剂与靶点结合的平衡解离常数,反映的是分子层面的亲和力,理想情况下不随底物浓度变化。IC50 则随底物浓度、ATP 水平、孵育时间漂移。两者之间存在常用的换算关系(如 Cheng-Prusoff 关系),但换算需要知道底物浓度与酶的米氏常数,并且只在竞争性抑制等模型假设成立时才可靠;条件不满足时换算出来的 Ki 只是近似值。因此看到 Ki 时,应同时看它是不是由 IC50 换算来的、用了什么底物条件。
四、为什么这些数不能直接横比
第一是比较的层次不同。酶水平、细胞水平、整体动物得到的数值不在同一量纲上,细胞实验里还有血清蛋白结合、转运体、胞内药物浓度等变量。
第二是实验条件不同。底物浓度、孵育时长、读出方式、曲线拟合模型都会改变结果,甚至同一实验室不同批次也会不同。
第三是报道方式不同。有的给均值,有的给范围,有的只给单个代表性实验,重复次数和离散程度往往决定这个数能不能用。
第四是化合物形式不同。同一化合物以游离碱还是盐的形式称量,相同质量对应的有效物质量并不一样,换算时若忽略这一点,横向比较就失去意义。
实用的做法是:只与同一种读出、相近条件下的数值比较;引用时写明体系与条件;把文献值和自己的实测值分开列。具体参数定义、测定条件与换算前提,以原始文献和试剂说明书为准。
五、小结
一句话:IC50 看抑制一半,EC50 看效应一半,Ki 看结合亲和力,三者不能互换。
记住:先看曲线方向和读出,再谈数值;跨文献比较必须同条件。
一、IC50 回答的是抑制一半需要多少
IC50 指在设定的实验条件下,让某种可测响应相对对照下降一半所需的化合物浓度。注意这里的三个限定:响应是什么(酶活、细胞活力、某条通路的磷酸化水平)、体系是什么、条件是什么。同一个化合物测酶活得到的 IC50,和测细胞增殖得到的 IC50 可以差出很远,因为细胞膜通透性、外排转运、胞内底物与蛋白结合都在中间起作用。所以 IC50 是表观值,不是分子常数,换一个底物浓度或孵育时间,它就会变。
二、EC50 回答的是效应达到一半需要多少
EC50 指产生最大效应一半所需的浓度,原本用于激动剂或激活剂的剂量效应曲线。它与 IC50 的差别不在数值大小,而在曲线的方向和读出:IC50 描述的是抑制,EC50 描述的是效应。实际写作里有一处常见的混乱:抑制性曲线同样可以用效应模型拟合,某些软件也会输出一个 EC50,此时它与 IC50 可能数值接近,含义取决于你把哪一端定义为效应、曲线朝哪个方向走。读别人的数据时,先看曲线方向与纵轴标注,比看参数名更可靠。
三、Ki 站在结合层面
Ki 是抑制剂与靶点结合的平衡解离常数,反映的是分子层面的亲和力,理想情况下不随底物浓度变化。IC50 则随底物浓度、ATP 水平、孵育时间漂移。两者之间存在常用的换算关系(如 Cheng-Prusoff 关系),但换算需要知道底物浓度与酶的米氏常数,并且只在竞争性抑制等模型假设成立时才可靠;条件不满足时换算出来的 Ki 只是近似值。因此看到 Ki 时,应同时看它是不是由 IC50 换算来的、用了什么底物条件。
四、为什么这些数不能直接横比
第一是比较的层次不同。酶水平、细胞水平、整体动物得到的数值不在同一量纲上,细胞实验里还有血清蛋白结合、转运体、胞内药物浓度等变量。
第二是实验条件不同。底物浓度、孵育时长、读出方式、曲线拟合模型都会改变结果,甚至同一实验室不同批次也会不同。
第三是报道方式不同。有的给均值,有的给范围,有的只给单个代表性实验,重复次数和离散程度往往决定这个数能不能用。
第四是化合物形式不同。同一化合物以游离碱还是盐的形式称量,相同质量对应的有效物质量并不一样,换算时若忽略这一点,横向比较就失去意义。
实用的做法是:只与同一种读出、相近条件下的数值比较;引用时写明体系与条件;把文献值和自己的实测值分开列。具体参数定义、测定条件与换算前提,以原始文献和试剂说明书为准。
五、小结
一句话:IC50 看抑制一半,EC50 看效应一半,Ki 看结合亲和力,三者不能互换。
记住:先看曲线方向和读出,再谈数值;跨文献比较必须同条件。