Laminin-521:多能干细胞培养的新一代黄金基质
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2026-04-14
一、概述
Laminin-521（LN-521）是基底膜中一种重要的层粘连蛋白异构体，由α5、β2和γ1三条链组成，在胚胎早期发育和多种成人组织的基底膜中广泛分布。近年来，LN-521凭借其卓越的多能干细胞支持能力，已成为无饲养层干细胞培养领域的明星分子，逐步替代传统的Matrigel和早期层粘连蛋白异构体（如LN-111），成为新一代"黄金基质"。
与传统基质相比，LN-521具有显著优势：完全人源重组表达，无动物源成分；成分明确，批次一致性高；支持单细胞传代和高密度培养；与多种培养基兼容，适应性强。目前，LN-521已广泛应用于人胚胎干细胞（hESC）和诱导多能干细胞（hiPSC）的维持培养、定向分化及临床级细胞产品制备，推动干细胞技术向标准化和临床转化迈进。
二、Laminin-521结构及功能特征
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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，介导细胞黏附 |
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γ1链C端 |
γ1链 |
自聚合及与巢蛋白结合 |
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层粘连蛋白-型EGF样重复序列 |
各链 |
维持分子结构稳定性 |
LN-521属于层粘连蛋白家族，分子结构呈十字形，包含一条长臂（三条链的卷曲螺旋区）和三条短臂（各链的球状末端）。其关键功能域包括：
LN-521通过整合素α6β1和α7β1与多能干细胞结合，激活PI3K/Akt和MAPK/ERK信号通路，维持Oct4、Sox2、Nanog等核心多能性因子的表达，同时抑制细胞凋亡和自发分化。
三、Laminin-521的应用
多能干细胞维持培养：LN-521支持hESC/hiPSC长期无饲养层培养（>20代），保持正常核型和多向分化潜能。与LN-511 E8相比，LN-521支持更高密度培养和单细胞传代，克隆形成率提高30-50%。
定向分化诱导：LN-521作为基础基质，配合特定因子组合，可定向诱导多能干细胞向心肌细胞、神经细胞、肝细胞和内皮细胞分化。其天然表达于心脏、神经和血管基底膜的特性，有利于特定谱系分化。
临床级细胞制备：LN-521符合GMP标准，已用于多项临床试验级iPSC产品的制备，包括视网膜色素上皮细胞、心肌细胞和CAR-T细胞来源。
四、Laminin-521使用方法
包被浓度：5-10 μg/mL（根据细胞系优化，常用6-8 μg/mL）。
包被流程：
1) 储存液（0.5-1 mg/mL，-80°C保存）冰上解冻，避免反复冻融；
2) 用无菌PBS（含Ca²⁺、Mg²⁺）稀释至工作浓度；
3) 加入培养板，37°C孵育2小时或4°C过夜；
4) 吸去包被液，直接使用或4°C保存（1周内）。
细胞接种：单细胞传代时，可添加Y-27632（10 μM，24小时）提高存活率；推荐接种密度1-2×10⁵ cells/cm²。
培养基兼容：与Essential 8、StemFlex、mTeSR Plus、TeSR-E8等完全定义培养基兼容。
五、参考文献
1. Rodin S, et al. (2014). Clonal culturing of human embryonic stem cells on laminin-521/E-cadherin matrix in defined and xeno-free environment. Nature Communications, 5:3195.
2. Laperle A, et al. (2015). Laminin-521 and E-cadherin enable single-cell dissociation and robust expansion of human embryonic stem cells. Methods in Molecular Biology, 1307:247-263.
3. Kawasaki N, et al. (2020). Laminin-521 enables high-efficiency clustering of human pluripotent stem cells. Scientific Reports, 10:18871.
4. Takahashi K, Yamanaka S. (2006). Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell, 126(4):663-676.
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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