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此外，干细胞是复杂动植物发育的基础。胚胎，或早的生命阶段，含有干细胞。随着发育的进行，这些干细胞会变成不同的细胞类型，以创造一个功能的人、牛或树。它们变成上面讨论的组织特异性细胞。某些类型的干细胞（下文讨论）仅存在于发育的早阶段，而其他类型的干细胞则存在于整个胎儿发育的其余阶段（无论如何在哺乳动物中）。尽管如此，其他人仍然存在于整个成年人的一生中。一旦科学家发现了这一点，问题就变成了:医学如何利用这些细胞来替换通常 无法 替换的结构？他们如何才能有效地让受伤、疾病或衰老的时光倒流？
具体而言，脊髓损伤、多发性硬化、中风、肌萎缩侧索硬化症、老年痴呆症、骨关节炎、股骨头坏死、椎间盘退化、心肌梗死、肝硬化、克罗恩病、间质性肺病、系统性红斑狼疮、勃起功能障碍以及卵巢早衰是研究得较为多的疾病。未来这些患者有望更早地受益于间充质干细胞治疗。
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自1900年代初以来，研究人员就知道某些细胞具有在体内生成血细胞的能力。上世纪70年代末，科学家们在人类脐带血中发现了干细胞，此后不久，成功地创造了个体外 （体外）干细胞。这在那些认为将人类胚胎用于科学研究是错误的人和那些认为胚胎是科学研究发展的关键工具的人之间引发了严重的分歧。（BioInformant在这个问题上不表态。）多年来，干细胞研究陷入了这种僵，随着乔治·W·布什 (George W. Bush) 于2001年禁止干细胞实验的行政命令，研究进一步落后。
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虽然胚胎干细胞在实验室研究和动物模型中显示出巨大潜力，但它们尚未广泛用于人类治疗。这是因为在更广泛地使用它们之前，需要解决许多伦理和技术挑战。围绕胚胎干细胞使用的主要伦理问题之一是它们来源于人类胚胎，这引发了对胚胎道德的质疑。此外，获得胚胎干细胞的过程需要破坏胚胎，这受到一些人出于道德或宗教原因的反对。在胚胎干细胞更广泛地用于治疗之前，还需要克服技术挑战。例如，科学家需要开发控制胚胎干为特定细胞类型的方法，他们需要找到细胞移植到体内时形成癌细胞的方法。
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