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脐带血干细胞及其移植脐带血中含有多种类型的干细胞，主要包括造血干细胞（HSCs)）、间充质干细胞（MSCs）和内皮祖细胞（EPCs)）等。其中，造血干细胞和间充质干细胞在脐带血中含量较多。
造血干细胞可分化为所有类型的血细胞；间充质干细胞在一定条件下进行体外培养和诱导可以向神经、成骨、软骨、脂肪、肌腱、肌肉和心肌等细胞方向分化，两者均已广泛应用于临床干细胞移植研究。
干细胞的可塑性越来越多的据表明，当成体干细胞被移植入受体中，它们表现出很强的可塑性。通常情况下，供体的干细胞在受体中分化为与其组织来源一致的细胞。而在某些情况下干细胞的分化并不遵循这种规律。1999年Goodell等人分离出小鼠的肌肉干细胞，体外培养5天后，与少量的骨髓间质细胞一起移植入接受致死量辐射的小鼠中，结果发现肌肉干细胞会分化为各种血细胞系。这种现象被称为干细胞的横向分化（trans-differentiation）。关于横向分化的调控机制目前还不清楚。大多数观点认为干细胞的分化与微环境密切相关。可能的机制是，干细胞进入新的微环境后，对分化信号的反应受到周围正在进行分化的细胞的影响，从而对新的微环境中的调节信号做出反应。 克隆猪、克隆羊，其技术的机制原理和干细胞是一致的。
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外层细胞继续发展，形成胎盘以及胎儿在子宫内发育所需的其它支持组织。内细胞群细胞亦继续发育，形体所须的组织。尽管内细胞群可形体内的组织，但它们不能发育为一个单独的生物体，因为它们不能形成胎盘以及子宫内发育所需的支持组织。这些内细胞群细胞是多能性的----它们能产生许多种类型的细胞，但并非胎儿发育所需的细胞类型。因为它们不是全能性的，不是胚胎，没有的发育潜能。如果内细胞群被放入女性子宫，它不会发育成胎儿。
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储存干细胞有什么用？间充质干细胞是目前医学界采用率很高的疾病治疗的 “原材料”，在抗衰老、提高健康水平、免疫调节、组织器官修复、再生医学以及未来应对各类难治疾病方向都有很大应用潜力。目前，已批准了10多个干细胞物上市，大部分都是与间充质干细胞相关。此外，截止2020年5月18日，据大的临床研究数据库ClinicalTrials的检索结果显示，关于干细胞的临床研究涉及上百种疾病，譬如干细胞治疗骨关节病、糖尿病、帕金森症、视网膜病变、心脑血管疾病等。
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