層粘連蛋白對神經系統的存活和分化都具有顯著的促進作用，并且在很低的濃度就表現出很強的生物學活性。如來源于層粘連蛋白β鏈序列的一段由20個氨基酸殘基組成的多肽，被證實對于小腦神經元具有促進生長和分化的作用；來源于層粘連蛋白α鏈的多肽分子具有促進神經元突觸生長的作用。研究還發現，層粘連蛋白以及富含層粘連蛋白的基底膜基質可以促進外周及中樞神經元細胞的再生以及移植物的存活，受到層粘連蛋白的刺激以后，外周及中樞神經元再生性應答的出現快速而持久。另外，發育中的軸突部位、神經嵴細胞遷移路線中也見到了層粘連蛋白的免疫活性。此外，在體內可減少疤痕的形成，以利于神經損傷時的再生過程。因此，層粘連蛋白或其活性多肽對于損傷的神經具有治療的應用前景。