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简言之，干细胞有两大基本特性，即自我更新与多向分化。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell，ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。（一）按分化潜能分:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞全能干细胞（Totipotent stem cell）:即一个细胞可形成一个完整的生命个体。对人体来说这样的细胞理论上只有从受精卵到桑椹胚时期的细胞。多能干细胞（Pluripotent stem cell）:能分化成几乎细胞类型的能力，如来自内细胞团（ICM）的胚胎干细胞能够分化形成三胚层中的一种细胞，但不能形成胎盘、脐带等附属支持组织。专能干细胞（Multipotent stem cell），也有中文翻译成多能干细胞。可分化成密切相关的细胞谱系的细胞，如造血干细胞，可分化为红细胞、白细胞或血小板等血液系统和免疫系统的细胞。（二）按所处的发育阶段来分:胚胎干细胞和成体干细胞
具有高度自我更新能力:能够经过多次细胞分裂，产生子代细胞用于替换衰老细胞，修复受损组织，同时自身保持未分化状态。具有多向分化潜能:在特定条件下，可以分化为不同形态和功能的细胞（例如神经细胞、心肌细胞、肝脏细胞等）。干细胞作用原理 血管再生: 干细胞可以合成和分泌多种刺激血管再生的细胞因子，通过促进血管内皮来加速血管再生，并参与组织损伤修复的血管化过程。分泌多种细胞因子:干细胞能分泌细胞因子、调节肽及气体信号分子等多种生物活性因子，可以体内休眠的成体干细胞，调节代谢水平，从而起到抗氧化、抗衰老、抗凋亡等生理功能。
神经干细胞功效:具有无限增殖、自我更新和多向分化能力；分泌多种神经营养因子，促进损伤细胞的修复；移植的干细胞可通过分泌生长因子促进内源性神经元再生，促使神经功能恢复，促进心血管的形成；低免疫源性、组织融合性好；神经干细胞移植物在宿主中枢神经系统内具有明显的生存、迁移和分化能力。
成体干细胞是存在于全身各种组织中的未分化细胞，可以分化成不同的细胞类型。这些细胞在维持它们所在的组织方面发挥着的作用，并有可能用于组织修复和再生医学。干细胞研究发现，成体干细胞存在于发育的组织和器官中，与胚胎干细胞不同，胚胎干细胞来源于囊胚的内细胞团。成体干细胞的分化能力比胚胎干细胞更有限，它们通常被称为“多能”而不是“多能”。有几种不同类型的成体干细胞，包括产生血细胞的造血干细胞和可以分化成骨骼、软骨和脂肪细胞的间充质干细胞。造血干细胞也称为围产期干细胞，也可以来源于脐带血细胞——这种类型的干细胞与患者的HLA相匹配，以避免免疫排斥。成体干细胞，也称为成体干细胞，已成为许多科学研究的主题，并有可能用于治疗多种疾病和病症，包括糖尿病、帕金森病、脊髓损伤和慢性炎症，甚至有助于减缓整体衰老过程。