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现代生命科学前沿的干细胞治疗是研究人类本身的细胞，通过掌握干细胞的分化，研究人体自身细胞的再生功能，帮助损伤的器官、组织恢复甚至更新。因此干细胞的研究、开发和应用可以看作是人类的健康工程，预期在未来几年内会有更大的研究飞跃。干细胞未来的医学潜力如何？目前干细胞在生命科学、新试验和疾病研究这三大生物医领域都有着广泛的运用。将来可应用于修复/替代受伤或病变的多种组织器官，治疗心血管疾病（冠心病、心衰等），神经系统疾病（脊髓损伤、老年痴呆、帕金森氏症、脑瘫等），骨组织病（骨质疏松、软骨损伤、肌腱损伤等），自身免疫性疾病（系统性红斑疮、硬皮病等），肝硬化、角膜损伤，烧烫伤，缺血性血管病和肿瘤等多种疾病，从而为一些无法有效治愈的重大疾病提供了崭新的治疗方案。
当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团（Inner Cell Mass）的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性，可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。早在1970年Martin Evans已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养。而人的胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。
近干细胞的研究有两个重大的技术突破，一是人类胚胎干细胞在体外培养成功。1998年Wisconsin大学的James Thomson和Johns Hopkins大学的John Gearhart从人囊胚的内层细胞团中取得胚胎干细胞。他们把胚胎干细胞与小鼠的骨髓间质细胞进行了共培养。结果表明胚胎干细胞可以进行长达5个月的非分化增殖，同时还保持着分化为滋养层组织及三种胚层组织的能力。这为胚胎干细胞的临床应用奠定了基础。另外一个重大突破是成体干细胞的横向分化。1999年Goodell等人用肌肉来源的干细胞在小鼠体内分化成各种血细胞。这表明成体干细胞在一定的微环境的作用下，可以横向分化为需要的细胞和组织，从而起到其有效的治疗作用。
后来,科学家们在针对不同年龄阶段的人群实验时发现，年龄越大的人体内干细胞数量越少。而当体内植入干细胞后，这些细胞能自动识别并移行至细胞损伤、衰老的部位，然后替代、修复患者损失的细胞，重启衰老、病变细胞功能，从根源上延缓衰老。还能表达、合成、分泌多种抗衰老因子（生长因子及其受体、细胞因子等），这些生物活性因子执行调节促进、内分泌和免疫三大系统功能，从而达到调节代谢、免疫、、增殖、迁移、营养、存活、抗纤维化、抗凋亡和内源调节物质等，从而达到恢复机体功能的作用。