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胚胎干细胞通常被称为人类多能干细胞，它可以产生许多不同的细胞类型。这与“多能”干细胞形成对比，后者只能分化为有限数量的细胞类型。多能干细胞是非特化的，不具备使它们能够在特定组织中执行特定功能的特定特征（例如形状或基因表达模式）。胚胎干细胞通常在实验室中作为“干细胞系”生长，这是人类细胞的培养物，可以维持和扩增以增加多能干细胞的总量。几个人类胚胎干细胞系已经建立并用于研究目的。胚胎干细胞的使用是一个有争议的话题，因为需要破坏胚胎才能获得它们。这引起了伦理方面的担忧，许多国家的法律和指南都对胚胎干细胞的使用进行了规范。尽管存在这些争议，但对胚胎干细胞的研究使人们对有了的了解。胚胎干细胞有可能用于开发针对多种疾病和病症的新疗法。
神经干细胞的应用研究关系到全人类对于重大疾病的疗愈希望，为了使干细胞的应用于实际，需要世界各地的科研团队的共同努力。造血干细胞( Hematopoietic stem cell，HSC)是生成各种血细胞的原始细胞又称造血多能干细胞，存在骨髓以及脐带血中，是血液成分之一。它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。
成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。近研究表明，以往认为不能再生的神经组织仍然包含神经干细胞,说明成体干细胞普遍存在，问题是如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。成体干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体，与干细胞相互作用，控制干细胞的更新和分化。
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。