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BioLamina人类重组层粘连蛋白 
发布时间：2026/04/24 点击数：14 LN521/LN111/LN411应用于肝细胞分化与原代肝细胞及3D肝类器官培养
肝脏作为人体功能多样的重要器官，其内含多种对肝脏发育、稳态维持及损伤修复过程密切相关的层粘连蛋白异构体（laminin）。在体外肝细胞研究中，如何模拟体内微环境以获得形态成熟、功能稳定的肝细胞，一直是研究人员关注的重点。本文将围绕介绍三种人重组全长层粘连蛋白LN521、LN111与LN411在肝细胞2D和3D培养中的应用，以展现它们在不同培养场景下的特性与价值。
概览图1.肝脏中存在多种亚型层粘连蛋白laminin
表1.不同亚型层粘连蛋白laminin针对肝细胞培养的适用场景存在差异（相关原始参考文献请联系曼博生物获取）
一、laminin全长层粘连蛋白特点
- 临床级合规与稳定：无异种动物源，批次间一致性高，确保实验标准化与可重复性；
- 生理相关性与有效分化：天然存在，全长三聚体蛋白，利于细胞真实信号通路激活，促进均匀的基因表达，提高分化效率与成熟度；
- 灵活易用的培养体系：兼容多种培养基、周末无需换液，支持单细胞传代、无需 ROCKi、较低的密度接种至高密度汇合。
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二、laminin在肝细胞和3D肝类器官培养的表现
- 成熟肝细胞形态呈现小叶状结构；
- 肝细胞白蛋白表达量与P450酶代谢的作用得到提升；
- 人多能干细胞（hPSC）衍生的肝母细胞可稳定扩增并维持超15代；
原代肝细胞成熟度得到提高；
3D培养技术：实现经济可行的规模化生产并降低球体变异性。
三、使用laminin进行hPSC培养的数据展示
1. hPSC来源肝细胞的形态
经LN521、LN111培养，由hPSC分化得到的肝细胞，能呈现出成熟肝细胞特有的形态，甚至形成小叶样结构（数据图1），这种组织样结构与体内肝细胞的排布特征较接近。
数据图1.人多能干细胞hPSC向肝细胞分化的流程
2. hESC/hPSC来源肝细胞的成熟度与功能性评价
层粘连蛋白培养体系下得到的肝细胞表现亮眼。与传统基质胶（Matrigel）相比，培养于LN521及LN521/111（1：3比例）基质上的胚胎干细胞（hESC）来源肝细胞表现出更典型的原代肝细胞样外观，并排列成有序结构（数据图2A）。并且，LN521及LN521/111基质上的肝细胞呈现MRP1与HNF4A的网状表达模式（MRP1为多药耐药相关蛋白；HNF4A为肝细胞核因子-4-a） (数据图2B)。代表在LN521/111上培养得到的hESC来源肝细胞的成熟度与功能性较传统Matrigel更好。
数据图2.LN521和LN111与Matrigel对比培养24天的hESC-肝细胞相差代表性图像及MRP1/HNF4A蛋白表达水平的免疫荧光染色代表性图像
另外，两个重要的、评价肝细胞功能性的蛋白检测结果显示，与在传统Matrigel上培养的细胞相比，hPSC来源的肝细胞在LN521/111（1：3比例）上培养时，其白蛋白（ALB，数据图3A）表达量提高了约10,000倍，同时，参与药物代谢的细胞色素 P450 酶（CYP3A，数据图3B）功能增加了25倍。这意味着在LN521/111上培养分化得到的hPSC衍生肝细胞在药物代谢研究等体外肝细胞模型的优化方面存在重要参考价值。
数据图3.LN521和LN111与Matrigel对比培养的hPSC-肝细胞的ALB与CYP3A蛋白的表达水平
此外，LN521也支持 hPSC 来源肝母细胞的长期培养，细胞可稳定传代超过15次，且能维持自身特性（数据此处未展示），为需要持续获取肝细胞的研究项目提供了便利。
3. 原代肝细胞的长期培养及功能稳定
除干细胞衍生的肝细胞的培养，原代肝细胞在LN411上培养时，其成熟度也会得到稳定，细胞功能更贴近天然状态。在筛选58种细胞外基质蛋白和微环境因子的试验中显示，LN411对肝细胞相似性指数（数据图4A， HLI）的影响位于较前位置，该算法是基于健康、新鲜分离的原代肝细胞的形态学和蛋白特征等因素。并且，比较在LN411与Collagen-1上培养7天的原代胎儿肝细胞，并将其与成人肝脏的代表性因子的基因表达水平进行对比发现，LN411培养可提高与肝功能相关ALB与CYP1A1的基因表达水平（数据图4B&C）。
数据图4.LN411用于原代胎儿肝细胞培养时肝细胞相似指数评估及功能性相关因子ALB与CYP1A1的基因表达水平
4. 层粘连蛋白在3D培养领域的应用价值
在3D肝细胞培养中，层粘连蛋白同样展现出实用价值。基于 LN521 构建的无支架肝模型，可支持 hPSC 分化为肝祖细胞、内皮细胞及肝星状细胞等多种肝脏相关细胞，模拟肝脏的复杂结构（数据图5A）。且有报道显示，LN111 可与聚异氰肽（PIC）结合形成水凝胶，为肝类器官培养提供适宜的3D微环境，在水凝胶中的细胞都保留了上皮ECAD阳性表型且具有较高的增殖率（数据图5B）。
数据图5.LN521支持hPSC分化为各类肝细胞及肝球体制备的模式图及PIC-LN111水凝胶支持3D肝类器官研究代表性蛋白的免疫荧光染色代表性图像
更重要的是，层粘连蛋白应用于3D培养时，能在保证培养效果的同时控制成本，便于根据研究需求扩大培养规模；同时，它还能减少3D肝球体之间的差异性，让实验结果更稳定，提升数据的重复性，为肝脏发育机制研究、肝脏疾病模型构建及药物筛选等场景提供更可靠的模型支持。
四、总结
LN521、LN111与LN411三种层粘连蛋白，凭借其成分明确、无异种来源、生物学相关性强等特点，在肝细胞2D与3D培养中发挥着重要作用。它们能满足不同肝细胞类型与培养场景的需求，还能帮助肝细胞维持成熟形态与稳定功能，有助于肝脏疾病治疗与相关药物研发等方面的探索与发展。
参考资料
Hepatocyte differentiation and culture in 2D and 3D on human recombinant LN521, LN111 and LN411（From BioLamina）
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