Laminin-511:诱导多能干细胞培养的功能性基质分子
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2026-04-14
一、概述
Laminin-511（LN-511）是基底膜核心成分之一，由α5、β1和γ1三条链组成，在胚胎发育早期及成人多种组织的基底膜中广泛分布。作为层粘连蛋白家族的重要成员，LN-511凭借其独特的细胞结合特性和多能干细胞支持能力，已成为无饲养层细胞培养体系的关键基质分子，特别是在诱导多能干细胞（iPSC）和胚胎干细胞（ESC）的培养中发挥不可替代的作用。
与传统饲养层培养相比，LN-511具有显著优势：完全重组人源表达，无动物源成分；批次一致性高，实验可重复性强；支持长期稳定培养，维持细胞多能性；与多种培养基兼容，应用灵活。目前，LN-511及其截短形式Laminin-511 E8已成为干细胞培养、类器官构建和再生医学研究的标准化工具，推动了细胞治疗产品的临床转化进程。
二、Laminin-511结构及功能特征
LN-511呈典型十字形结构，包含长臂（三链卷曲螺旋）和三条短臂（球状末端）。其关键功能域包括：
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功能域 |
位置 |
功能特征 |
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LG1-3球状结构域 |
α5链C端 |
结合整合素α6β1和α3β1，介导细胞黏附 |
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肝素结合域 |
γ1链 |
结合硫酸乙酰肝素蛋白聚糖，稳定基质 |
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自聚合域 |
各链N端 |
形成网络结构，构建三维微环境 |
LN-511通过整合素受体激活FAK-PI3K-Akt和Ras-MAPK信号通路，维持干细胞自我更新，抑制凋亡和分化。其截短形式Laminin-511 E8保留完整细胞结合能力，分子更小，渗透性更佳。
三、Laminin-511的应用
多能干细胞维持培养：LN-511支持iPSC/ESC长期扩增（>10代），保持典型克隆形态、正常核型及多向分化潜能。与E-cadherin联合使用可实现单细胞传代，克隆形成率提高2-3倍。
干细胞定向分化：作为心肌、神经、肝等组织基底膜的天然成分，LN-511为组织特异性分化提供仿生微环境，协同生长因子引导谱系定向。
类器官培养：LN-511与FN、胶原等复合，构建脑、肠道、肝等类器官的基质支架，支持细胞自组织和功能成熟。
四、Laminin-511使用方法
包被浓度：5-15 μg/mL（常用10 μg/mL），Laminin-511 E8可用6-8 μg/mL。
包被流程：
1) 储存液（-80°C）冰上解冻，避免反复冻融；
2) PBS（含Ca²⁺/Mg²⁺）稀释至工作浓度；
3) 加入培养板，37°C 2小时或4°C过夜；
4) 直接使用或4°C保存（1周内）。
细胞接种：密度1-2×10⁵ cells/cm²；单细胞传代时添加Y-27632（10 μM，24小时）提高存活。
培养基兼容：与Essential 8、mTeSR、StemFlex等完全定义培养基优化配伍。
五、参考文献
1. Rodin S, et al. (2010). Long-term self-renewal of human pluripotent stem cells on human recombinant laminin-511. Nature Biotechnology, 28(6):611-615.
2. Miyazaki T, et al. (2012). Recombinant human laminin isoforms can support the undifferentiated growth of human embryonic stem cells. Biochemical and Biophysical Research Communications, 375(1):27-32.
3. Takahashi K, et al. (2007). Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell, 131(5):861-872.
4. Lancaster MA, Knoblich JA. (2014). Organogenesis in a dish: modeling development and disease using organoid technologies. Science, 345(6194):1247125.
六、相关产品
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产品名称 |
货号 |
规格 |
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Recombinant Human Laminin-511 E8 Protein 重组人层粘连蛋白-511（LN511 E8） |
100μg/1mg |
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Recombinant Human Laminin-521 Protein 重组人层粘连蛋白-521 (LN521) |
10μg/100μg/1mg |
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Recombinant Human Fibronectin Protein 重组人纤维连接蛋白 (FN) |
1mg/5mg/10mg |
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Recombinant Human Vitronectin Protein, His tag 重组人玻连蛋白（VTN） |
10μg/100μg/500μg |
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