干細胞是一類具有多向分化潛能和自我復(fù)制能力的原始的未分化細胞。根據(jù)所處的發(fā)育階段分為胚胎干細胞和成體干細胞。

干（gàn）細胞即為起源細胞，也被醫(yī)學界稱為“萬用細胞”。干細胞是具有增殖和分化潛能的細胞，具有自我更新復(fù)制的能力（Self-renewing），能夠產(chǎn)生高度分化的功能細胞。

簡單來講，它是一類具有多向分化潛能和自我復(fù)制能力的原始的未分化細胞，是形成哺乳類動物的各組織器官的原始細胞。干細胞在形態(tài)上具有共性，通常呈圓形或 橢圓形，細胞體積小，核相對較大，細胞核多為常 染色質(zhì)，并具有較高的端粒酶活性。干細胞可分為胚胎干細胞和成體干細胞。

干細胞是自我復(fù)制還是分化功能細胞，主要由于細胞本身的狀態(tài)和微環(huán)境因素所決定。包括調(diào)節(jié)細胞周期的各種周期素（Cyclin）和周期素依賴激酶（Cyclin－Dependent Kinase）、基因轉(zhuǎn)錄因子、影響細胞不對稱分裂的細胞質(zhì)因子。微環(huán)境因素，包括干細胞與周圍細胞，干細胞與外基質(zhì)以及干細胞與各種可溶性因子的相互作用。

人體內(nèi)的干細胞分兩種類型，一種是全功能干細胞 (totipotent stem cell)，干細胞可直接克隆人體；另一種是多功能干細胞 (pluripotent stem cell)，可直接復(fù)制各種臟器和修復(fù)組織。人類寄希望于利用干細胞的分離和體外培養(yǎng)，在體外繁育出組織或器官，并最終通過組織或器官移植，實現(xiàn)對臨床疾病的治療。

“原位培植皮膚干細胞再生新皮膚技術(shù)”不僅實現(xiàn)了利用干細胞復(fù)制皮膚器官，而且做到了人體原位皮膚器官的復(fù)制，從而使人類從干細胞體外培植組織成器官移植治療，直接跨入了人體原位干細胞復(fù)制器官?？茖W家普遍認為：干細胞的研究將為 臨床醫(yī)學提供更為廣闊的應(yīng)用前景。

干細胞具有經(jīng)培養(yǎng)不定期地分化并產(chǎn)生 特化細胞的能力。在正常的人體發(fā)育環(huán)境中，它們得到了最好的詮釋。人體發(fā)育起始于卵子的受精，產(chǎn)生一個能發(fā)育為完整有機體潛能的單細胞，即全能性 受精卵。受精后的最初幾個小時內(nèi)，受精卵分裂為一些完全相同的 全能細胞。這意味著如果把這些細胞的任何一個放入女性子宮內(nèi)，均有可能發(fā)育成胎兒。實際上，當兩個全能細胞分別發(fā)育為單獨 遺傳基因型的人時，即出現(xiàn)了各方面都完全相同的雙胞胎。大約在受精后四天，經(jīng)過幾個循環(huán)的細胞分裂之后，這些全能細胞開始特異化，形成一個中空環(huán)形的細胞群結(jié)構(gòu)，稱之為胚囊，胚囊由外層細胞和位于中空球形內(nèi)的細胞簇（稱為內(nèi)細胞群）所構(gòu)成。

外層細胞繼續(xù)發(fā)展，形成胎盤以及胎兒在子宮內(nèi)發(fā)育所需的其它支持組織。內(nèi)細胞群細胞亦繼續(xù)發(fā)育，形成人體所須的全部組織。盡管內(nèi)細胞群可形成人體內(nèi)的所有組織，但它們不能發(fā)育為一個單獨的生物體，因為它們不能形成胎盤以及子宮內(nèi)發(fā)育所需的支持組織。這些內(nèi)細胞群細胞是 多能性的----它們能產(chǎn)生許多種類型的細胞，但并非胎兒發(fā)育所需的全部細胞類型。因為它們不是全能性的，不是胚胎，沒有完全的發(fā)育潛能。如果內(nèi)細胞群被放入女性子宮，它不會發(fā)育成胎兒。

多能性干細胞經(jīng)歷進一步的特異分化，發(fā)展為參與生成特殊功能細胞的干細胞。如造血干細胞，它能產(chǎn)生 紅細胞、白細胞和 血小板。又如皮膚干細胞，它能產(chǎn)生各種類型的皮膚細胞。這些更專門化的干細胞被稱為 專能干細胞。

胚胎干細胞（Embryonic stem cell）的 發(fā)育等級較高，是全能干細胞（Totipotent stem cell），而成體干細胞的發(fā)育等級較低，是多能干細胞或單能干細胞。干細胞的發(fā)育受多種內(nèi)在機制和微環(huán)境因素的影響。人類胚胎干細胞已可成功地在體外培養(yǎng)。最新研究發(fā)現(xiàn)，成體干細胞可以橫向分化為其他類型的細胞和組織，為干細胞的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

在胚胎的發(fā)生發(fā)育中，單個受精卵可以分裂發(fā)育為多細胞的組織或器官。胚胎的分化形成和成體組織的再生是干細胞進一步分化的結(jié)果。胚胎干細胞是全能的，具有分化為幾乎全部組織和器官的能力。而成體組織或器官內(nèi)的干細胞一般認為具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織。

最新的研究表明，組織特異性干細胞同樣具有分化成其他細胞或組織的潛能，這為干細胞的應(yīng)用開創(chuàng)了更廣泛的空間。

干細胞對早期人體的發(fā)育特別重要，在兒童和成年人中也可發(fā)現(xiàn)專能干細胞。舉我們所最熟知的干細胞之一，造血干細胞為例，造血干細胞存在于每個兒童和成年人的骨髓之中，也存在于循環(huán)血液中，但數(shù)量非常少。在我們的整個生命過程中，造血干細胞在不斷地向人體補充 血細胞——紅細胞、白細胞和血小板的過程中起著很關(guān)鍵的作用。如果沒有造血干細胞，我們就無法存活。

干細胞是一類具有自我更新和分化潛能的細胞。人類胚胎干細胞已成功地在體外培養(yǎng)。最新研究發(fā)現(xiàn)，成體干細胞可以橫向分化為其它類型的細胞和組織，為干細胞的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

在胚胎的發(fā)生發(fā)育中，單個受精卵可以分裂發(fā)育為多細胞組織或器官。在成年動物中，正常的生理代謝或病理損傷也會引起組織或器官的修復(fù)再生。胚胎的分化形成和成年組織的再生是干細胞進一步分化的結(jié)果。胚胎干細胞是全能的，具有分化為幾乎全部組織和器官的能力。而成年組織或器官內(nèi)的干細胞一般認為具有組織特異性，只能分化特定的細胞或組織。

然而，這個觀點受到了挑戰(zhàn)。最新的研究表明，組織特異性干細胞同樣具有分化成其它細胞或組織的潛能，這為干細胞的應(yīng)用開創(chuàng)了更廣泛的空間。按分化潛能的大小，干細胞基本上可分為三種類型：一類是全能性干細胞，它具有形成完整個體的分化潛能。如胚胎干細胞，它是從早期胚胎內(nèi)的細胞團分離出來的一種高度未分化的細胞系，具有與早期胚胎細胞相似的形態(tài)特征和很強的分化能力，它可以無限增殖并分化成為全身200多種細胞類型，進一步形成機體的所有組織、器官。另一類是多能性干細胞，這種干細胞具有分化出多種細胞組織的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力，發(fā)育潛能受到一定的限制，骨髓 多能造血干細胞是典型的例子，它可分化出至少十一中血細胞，但不分化出造血系統(tǒng)以外的其他細胞。還有一類干細胞為單能干細胞（也稱專能、偏能干細胞），這類干細胞只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細胞分化，如上皮組織基底層的干細胞、肌肉中的成肌細胞。

總之，凡需要不斷產(chǎn)生新的分化細胞以及分化細胞本身不能再分裂的細胞或組織，都要通過干細胞所產(chǎn)生的具有分化能力的細胞來維持肌體細胞的數(shù)量，可以這樣說，生命是通過干細胞的分裂來實現(xiàn)細胞的更新及保證持續(xù)生長。