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造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中。今年年初，协和医大血液学研究所的庞文新又在肌肉组织中发现了具有造血潜能的干细胞。造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。
神经干细胞（NSC）是指来源于神经组织或能分化为伸经组织，具有自我更新能力和多向分化潜能的一类细胞。具有分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的能力，并足以提供大量脑组织细胞的细胞群。移植入宿主体内的神经干细胞能够向神经系统病变部位趋行、聚集，并能够存活、增值、分化为神经元或胶质细胞，从而促进宿主缺失功能的部分恢复。骨髓分布于骨髓腔内，哈佛氏管内也含有少量，它主要是由血窦和造血组织构成。血窦是进入红骨髓的动脉分支后形成的窦状腔隙，形状不规则，管径大小不一。窦壁衬着内皮细胞，外面有基膜和周细胞附着。脊髓的干细胞包括骨髓间充质干细胞和造血干细胞。骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点。造血干细胞是生成各种血细胞的原始细胞又称造血多能干细胞，具有高度的自我更新、自我复制能力，并能分化为各种血细胞、腺体细胞，生成各种血细胞成分包括红细胞、白细胞和血小板；同时又具有进一步分化成各系统组细胞的能力。目前造血干细胞来源只有四种:骨髓来源、外周血来源、脐带血来源、胎盘来源。
胚胎干细胞（embryonic stem cell，ESCs，简称ES、EK或ESC细胞。）胚胎干细胞是早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境，ES细胞被导分化为机体几乎的细胞类型。进行胚胎干细胞研究就破坏胚胎，而胚胎是人尚未成形时在子宫的生命形式，存在严重伦理学问题。研究中很少用胚胎干细胞，很多国家严禁人类胚胎研究。
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)