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一个干细胞可以变体中许多不同的细胞和组织。干细胞成熟为新型细胞的过程称为分化。这个过程是干细胞治疗关键的方面，因为细胞会变体愈合所需的细胞类型。干细胞也可以自我复制；这种能力允许细胞繁殖成相同的自身副本。例如，如果干细胞用于治疗神经损伤，治疗期间施用的细胞可能会变成神经细胞，然后进行复制以自行产生成倍增加的神经细胞。随着时间的推移，这种复制能力大大提高了干细胞治疗的有效性。间充质干细胞是多能干细胞，可以自我更新并分化成不同的细胞类型。换句话说，间充质干细胞可以变成多种不同的细胞类型，包括:脂肪组织、软骨、肌肉、肌腱/韧带、骨骼、神经元和肝细胞 (8)
在今年初，东北地区首例脐血干细胞移植成功，又为中国造血干细胞移植技术注入新的活力。随着脐血干细胞移植技术的不断完善，它可能会代替目前APBSCT的，为全世界更多的血液病及恶性肿瘤的患者带来福音关于神经干细胞研究起步较晚，由于分离神经干细胞所需的胎儿脑组织较难取材，加之胚胎细胞研究的争议尚未平息，神经干细胞的研究仍处于初级阶段。理论上讲，一种系统疾病都可归结为神经干细胞功能的紊乱。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之在干细胞移植到系统后不会产生免疫排斥反应，如:给帕金森氏综合症患者的脑内移植含有多巴胺生成细胞的神经干细胞，可治愈部分患者症状。除此之外，神经干细胞的功能还可延伸到物检测方面，对判断物有效性、毒性有一定的作用。
在临床治疗中，造血干细胞应用较早，在20世纪五十年代，临床上就开始应用骨髓移植（BMT）方法来治疗血液系统疾病。到八十年代末，外周血干细胞移植（PBSCT）技术逐渐推广开来，绝大多数为自体外周血干细胞移植（APBSCT），在提高治疗有效率和缩短疗程方面优于常规治疗，且效果令人满意。与两者相比，脐血干细胞移植的长处在于无来源的限制，对HLA配型要求不高，不易受病毒或肿瘤的污染。
实际上，到目前为止，人们对干细胞的了解仍存在许多盲区。2000年年初美国研究人员无意中发现在胰腺中存有干细胞；加拿大研究人员在人、鼠、牛的视网膜中发现了处于“休眠状态的干细胞” ；有些科学家实骨髓干细胞可发育成肝细胞，脑干细胞可发育成血细胞。随着干细胞研究领域向深度和广度不断扩展，人们对干细胞的了解也将更加全面。21世纪是生命科学的时代，也是为人类的健康长寿创造世界的时代，干细胞的应用将有广阔前景。