Bonjour,

Dans les expressions figées prendre à témoin et appeler à témoin, c’est dans son ancienne acception de témoignage que doit s’entendre témoin qui reste donc invariable.

La police a lancé un appel à témoin. (entendez par là : un appel à témoignage)

Ce que dit l’Académie française :

Prendre quelqu’un à témoin, Invoquer son témoignage, le sommer de déclarer ce qu’il sait. À témoin, dans cette phrase, étant pris adverbialement, on dit de même, lorsqu’il est question de plusieurs personnes : Je les ai pris tous à témoin ; je vous prends tous à témoin.