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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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目前外周血造血干细胞体外保存主要有两种方法 : -196℃ 程控降温液氮冻存和- 8 0 ℃ 直接保存方法。其中前者以其能长期保存而且细胞损失少作为经典方法在国内外广泛应用(Almid 1997, Broxmeyer 1997)，但缺点是操作复杂，仪器设备昂贵。 - 8 0℃ 直接冻存的方法是从2 0 世 纪 8 0 年代发展起来的，其优点是操作简便，费用低而实用，但用该方法进行长期造血干细胞保存研究报告较少，故目前认为-80℃ 直接冻存适用于较短时间的造血干细胞冻存。冷冻保护液是影响冻存效果的关键之一。
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只能产生一种细胞类型；但是，具有自更新属性，将其与非干细胞区分开。干细胞研究的历史情况干细胞的研究被认为开始于1960年代，在加拿大科学家恩尼斯特·莫科洛克和詹姆士·堤尔的研究之后。1959年，美国首次报道了通过体外受精（IVF）动物。60年代，几个近亲种系的小鼠睾丸畸胎瘤的研究表明其来源于胚胎生殖细胞（embryonic germ cells, EG细胞）,此工作确立了胚胎癌细胞（embryonic carcinoma cells, EC细胞）是一种干细胞。
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