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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。
干细胞研究的意义分化后的细胞，往往由于高度分化而丧失了再分化的能力，这样的细胞将衰老和死亡。然而，动物体在发育的过程中，体内却保留了一部分未分化的细胞，这就是干细胞。干细胞又叫做起源细胞、万用细胞，是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。可以这样说，动物体就是通过干细胞的分裂来实现细胞的更新，从而动物体持续生长发育的。干细胞根据其分化潜能的大小，可以分为两类:全能干细胞和组织干细胞。前者可以分化、发育成完整的动物个体，后者则是一种或多种组织器官的起源细胞。人的胚胎干细胞可以发育成完整的人，所以属于全能干细胞。
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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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脐血库由国家卫生部批准的血站，用来保存新生儿脐带血，主要保存其中的造血干细胞，可为需要造血干细胞移植的患者储备资源和提供干细胞的配型查询。全国有7家脐血库获得国家卫生部门批准，即北京、天津、上海、浙江、山东、广东、四川脐血库。骨髓造血干细胞库骨髓造血干细胞库由编办批准成立中国造血干细胞捐献者资料库管理中心，全国共有31家省级管理中心（不含港澳台），与国内20家HLA组织配型实验室、6家HLA高 分辨分型确认实验室、1家HLA 质量控制实验室、7家脐血库及170余家采集/移植医院共同为造血干细胞捐献者、捐献者、血液病患者提供服务。
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