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干细胞移植是一种程序，患者接受健康的干细胞来替换受损的干细胞。干细胞可能来自患者自己的身体（自体）或来自捐赠者（同种异体）。在移植之前，患者会接受高剂量的化学疗法，有时还会接受放射疗法，为身体移植做好准备。接下来是清除骨髓干细胞并替换它们。自体干细胞移植比同种异体移植具有一些优势，例如潜在的血癌。干细胞移植用于治疗患有危及生命的癌症或由异常血细胞引起的血液病，例如几种类型的白血病、淋巴瘤和睾丸癌。
干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是机体的起源细胞，是形体各种组织器官的始祖细胞。造血干细胞是造血细胞和免疫细胞的起源细胞，具有自我更新、多向分化和归巢（即定向迁移至造血组织器官）潜能。它不仅可分化为红细胞、白细胞和血小板，有研究发现，造血干细胞还可跨系统分化为多种组织器官的细胞，因此是多功能干细胞。骨髓是存在于长骨（如肱骨、股骨）的骨髓腔和扁平骨（如髂骨）的稀松骨质间网眼中的海绵状组织。能产生血细胞的骨髓略呈红，称为红骨髓。人出生时，红骨髓充满全身骨髓腔，随着年龄增大，脂肪细胞增多，相当一部分红骨髓被黄骨髓取代，几乎只有扁平骨骨髓腔中有红骨髓，成年人骨髓量一般为3千克左右。
人体依靠干细胞的增殖和程序性细胞死亡来控制体内细胞的动态平衡，使新老细胞交替，体内细胞更新的能力反映了人体的健康状况和活力。由于干细胞是所有细胞的起源细胞，其增殖和分化是维持体内细胞动态平衡的重要机制，因此及时移植干细胞，将系统地提高全身细胞的更新能力，增强细胞活性，全面改善组织、器官功能。
多能干细胞:顾名思义，多能干细胞具有产生多种类型细胞的能力，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。例如，造血干细胞可分化出至少12种血细胞，骨髓间充质干细胞可以分化为多种中胚层组织的细胞及其他胚层的细胞。科学家们目前趋向于将分化潜能更广的干细胞称为多潜能干细胞，如骨髓间充质干细胞，而将向某一类型组织的不同的干细胞称为多能干细胞，如造血干细胞、神经细胞等。