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干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，具有分化出各种组织器官的潜能，科学家一直致力于研究干细胞的定向化分化，如心脏、肝脏等器官，这样就可以攻克许多医学难题。
造血干细胞移植后可以取代体内原有的病态干细胞，在临床上可以有效治疗白血病、淋巴瘤、骨髓瘤及神经母细胞瘤等疾病。
存在一系列干细胞。个区别是成体干细胞和胚胎干细胞之间的区别，而第二个主要区别是干细胞转变为其他类型细胞的能力水平。请注意这两个类别之间的重叠。当两个配子结合形成胚胎时，新的生命就开始了。3到5天后，胚胎变成由大约150个细胞组成的囊胚。在此期间，胚胎干细胞开始形成。胚胎干细胞存在于生命的早阶段，可以形体中存在的200多种细胞类型中的一种。很快，胚胎干细胞开始专门化并失去转化为类型细胞的能力。
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间充质干细胞 (MSC) 可来源于多种组织，包括脂肪组织（脂肪）、骨髓、脐带组织、血液、肝脏、牙髓和皮肤。MSC可以分化成组织特异性干细胞，包括骨骼细胞、软骨细胞、心肌细胞、脑细胞和脂肪组织。虽然MSC 通常不被认为是神经细胞，但一些研究表明，MSC 在特定条件下可以分化为具有神经特征的细胞。一项研究发现，用特定生长因子处理并暴露于神经导培养基的MSCs可以分化成具有神经元和神经胶质细胞特征的细胞，神经胶质细胞是支持和保护神经系统神经元的细胞类型。
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组织特异性干细胞是多能干细胞，因为它们可以变成许多不同但不是类型的细胞。多能干细胞之所以如此命名，是因为它们能够转化为体内的细胞。这些仅在胚胎发育的早阶段被发现。2006 年，科学家们还发现了一种“导”多能性的方法，如下文导多能干细胞 (iPSC) 部分所述。全能干细胞具有与多能干细胞相同的能力，因为它们可以变成体内组织的组成部分。然而，它们还具有长成胚胎细胞和发育中胎儿的能力，这是其他干细胞类型无法做到的。
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