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人類多能干細(xì)胞（hPSC）在無飼養(yǎng)層培養(yǎng)體系下需要額外添加細(xì)胞外基質(zhì)才能貼壁生長,。hPSC細(xì)胞培養(yǎng)在最初的實(shí)驗(yàn)都是在基質(zhì)膠（Matrigel）上進(jìn)行的,，基質(zhì)膠是一種從小鼠EHS腫瘤中提取的基底膜制劑,，基質(zhì)膠hPSC維持培養(yǎng)基中能有效地支持hESC的長期增殖,，但它是來自小鼠的復(fù)雜蛋白混合物,，容易引起培養(yǎng)體系變異,。由于基質(zhì)膠的變異性和異種性,，使其在再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的使用復(fù)雜化,。研究發(fā)現(xiàn)膠原蛋白IV（Collagen IV）,、纖連蛋白（Fibronectin，F(xiàn)N）,、層粘連蛋白（Laminin,，LN）和玻連蛋白（Vitronectin, VTN）的組合支持干細(xì)胞培養(yǎng)中hESC的穩(wěn)定長期增殖。作為替代方法,，層粘連蛋白（LN）,，玻璃纖維素和纖連蛋白以及合成聚合物已被列為未來替代Matrigel的方向。
層粘連蛋白521是天然干細(xì)胞生態(tài)位的關(guān)鍵細(xì)胞粘附蛋白,。重組人Laminin-521是一種不含動物成分的重組異源三聚體,，由α5、β2和γ1三條鏈組成,。Laminin521可與細(xì)胞表面的多種受體結(jié)合,，包括整合素、多聚糖等,，其中整合素α6β1與Laminin高親和力結(jié)合,，是Laminin的主要細(xì)胞粘附受體，直接決定Laminin對細(xì)胞貼壁能力的支持,，整合素α6β1在hESC和hiPSC中大量表達(dá),。LN521與細(xì)胞表面受體結(jié)合，激活細(xì)胞信號通路,，從而產(chǎn)生更多功能性細(xì)胞,。
圖1.Laminin 521結(jié)構(gòu)[1]
Biolaminin 521在體外重現(xiàn)生物學(xué)相關(guān)的 hPSC 環(huán)境，促進(jìn) hPSC 的附著,、高存活和強(qiáng)大的長期自我更新,，是支持干細(xì)胞生長以及維持基底膜結(jié)構(gòu)和性能穩(wěn)定的關(guān)鍵基質(zhì)蛋白。Laminin 521也是目前常用的無滋養(yǎng)層培養(yǎng)基質(zhì)之一。此外,， Biolaminin 521 無需添加任何細(xì)胞凋亡抑制劑,，即可實(shí)現(xiàn)遺傳穩(wěn)定和多能干細(xì)胞的高效單細(xì)胞傳代，細(xì)胞以均勻單細(xì)胞層生長,。
圖2.iPSC在Laminin 521涂層上細(xì)胞保持正常核型且表達(dá)干細(xì)胞標(biāo)志物[2]
干細(xì)胞體外擴(kuò)增培養(yǎng)
干細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)是臨床轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ),，但是對多數(shù)干細(xì)胞來說，其體外擴(kuò)增難度較大,。層粘連蛋白521作為一種理想的干細(xì)胞培養(yǎng)基質(zhì),，可顯著提高干細(xì)胞的體外擴(kuò)增能力。
Laminin 521適用于hPSC,、iPSC和克隆干細(xì)胞的培養(yǎng)中,，如多能干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞,、造血干細(xì)胞和神經(jīng)干細(xì)胞等,，一般是先用Laminin 521包被，同時(shí)搭配使用相應(yīng)培養(yǎng)基,。層粘連蛋白521可以顯著增強(qiáng)干細(xì)胞與培養(yǎng)基質(zhì)的粘附,，維持干細(xì)胞的干性，提供細(xì)胞生長基質(zhì),，并可應(yīng)用于三維細(xì)胞培養(yǎng)和共培養(yǎng),，為干細(xì)胞的體外擴(kuò)增提供更好的生長環(huán)境與條件。
干細(xì)胞定向分化
Laminin 521可促進(jìn)hPSC向肝細(xì)胞,、心肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等不同類型細(xì)胞的分化,。在Laminin 521上生長的hESC可表現(xiàn)出肝細(xì)胞的分子表型特征。
類器官培養(yǎng)
取代Matrigel的不確定培養(yǎng)基是類器官培養(yǎng)的主要目標(biāo),，全長層粘連蛋白已被證明是凝膠模型中正確形成類器官的關(guān)鍵成分,。將層粘連蛋白521用于三維支架或生物打印中的生物墨水，可在三維空間內(nèi)構(gòu)建出各種類器官結(jié)構(gòu),，為研究器官發(fā)育和疾病提供理想的研究模型,。
已分化原代細(xì)胞的生長維持
Laminin 521能支持已分化原代細(xì)胞的生長和增殖，如心肌細(xì)胞,、神經(jīng)細(xì)胞,、內(nèi)皮細(xì)胞、胰島細(xì)胞等,。例如在體外分化的心臟祖細(xì)胞可在含有Laminin 521的基質(zhì)上增殖,，并轉(zhuǎn)化為成熟的心肌細(xì)胞。
三維細(xì)胞培養(yǎng)
將層粘連蛋白521制作成膠原凝膠等三維支架,，可在三維空間內(nèi)培養(yǎng)各種細(xì)胞,，更接近細(xì)胞自然生長的環(huán)境,，促進(jìn)細(xì)胞在三維內(nèi)的生長和功能的表達(dá)。
一般使用步驟 (僅供參考)
貨號 | 產(chǎn)品名稱 | 濃度 | 規(guī)格 |
92602ES60 | Recombinant Human Laminin 521 Protein（Animal-Free） | 0.1 mg/mL | 100ug/支 |
參考文獻(xiàn)
[1]Pulido D, Briggs DC, Hua J, Hohenester E. Crystallographic analysis of the laminin β2 short arm reveals how the LF domain is inserted into a regular array of LE domains. Matrix Biol. 2017 Jan;57-58:204-212.
[2]Fernanda C. Paccola M, Camila H,et al. Laminin as a Potent Substrate for Large-Scale Expansion of Human Induced Pluripotent Stem Cells in a Closed Cell Expansion System. 2019 Jan 22.
