美国杰出生物学家乔治•戴利曾预言“20世纪是药物治疗的纪元，而21世纪则属于细胞治疗。”这一预言正在成为现实，我国细胞临床研究已正式步入细胞疗法新纪元，开启疾病治疗新阶段。
干细胞是具有无限制自我复制与增殖分化能力的一类细胞，是机体的原始细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞或器官。也被称为“种子细胞”、“万用细胞”。在特定的生理或体外诱导条件下，通过细胞分裂复制自己，补充受损或凋亡的组织细胞。来源于胚胎、胎儿、成体骨髓等。
根据发育阶段不同，干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞是从囊胚或早期胚胎的内部细胞团中分离的，具有无限自我更新能力，在理论上可分化成所有种类的细胞。包括视网膜细胞、神经细胞、心肌细胞和其他肌肉细胞等。可以提高生育质量如出生缺陷、修复器官、或用于某类疾病的细胞治疗。
成体干细胞是成体组织或未分化器官中的未分化细胞，具有多向分化潜能。可自我更新。临床上用于治疗阿尔茨海默症、支气管肺部发育不良、糖尿病、脊髓损伤等疾病。
根据不同的分化潜能，干细胞分为全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞
干细胞不仅可以分化为同胚层来源的相关细胞还可分化为外胚层来源的神经细胞，内胚层来源的肺细胞等，有跨胚层分化的特点。在临床应用上非常广泛，如间充质干细胞可通过多向分化机制，再生修复如心肌细胞、神经细胞、肝细胞等多种细胞，用于治疗心脏疾病、神经系统疾病等。
干细胞可分泌各类生长因子、细胞因子、调节因子、信号肽等多种生物活性分子，参与免疫调节和抗凋亡从而达到相应的治疗效果。如分泌生长因子VEGF、FGF、PDGF等可促进血管生成和组织修复。通过旁分泌作用增强神经细胞的修复，促进脑部损伤的愈合。
这一概念最早是从 “淋巴细胞的归巢”引申来的。微环境改变分泌不同的信号分子，吸引干细胞定向到达该组织，干细胞最终归巢至骨髓、脏器、炎症及创伤部位等。
免疫力过低或过高其实都不是一件好事，过低容易受病原体入侵，过高则会引起免疫过激。最好的状态是保持免疫系统的平衡。干细胞利用旁分泌效应，分泌炎症相关因子，抑制免疫过激反应。间充质干细胞可替代免疫抑制剂类药物，发挥临床免疫调节的功能。
英国伦敦大学研究发现人体内的干细胞可以制造出血管内皮细胞，并生成血管壁。通过血管新生，促进侧支循环形成，进而改善心功能。治疗心肌梗死等缺血性疾病。
间充质干细胞可以抑制炎症介质的产生，促进抗炎细胞因子的分泌IL-10、TGF-β，促进巨噬细胞的极化，抑制补体系统的激活，从而减轻炎症对身体的损伤。
间充质干细胞通过调控线粒体发挥抗氧化功能。清除自由基、增强机体抗氧化防御能力及细胞呼吸和线粒体功能，或捐献线粒体来保护受损细胞减缓细胞老化速度。
干细胞可以通过自我复制和分化，代替补充老化的细胞。通过旁分泌效应，阻止成熟的功能细胞过早衰亡。临床应用见于白血病、帕金森等。
据权威机构“ClinicalTrials”统计，目前已有超过4000项干细胞临床项目完成注册登记，其中3100余项已完成，覆盖了呼吸、代谢、骨关节、肝脏、自身免疫性疾病及生殖系统等多个领域。
Journal of Translational Medicine中的文献显示，随着年龄增长，间充质干细胞扩增及分化能力显著下降，含量也会越来越低。老年人的间充质干细胞更容易受到损伤，存储和回输干细胞迫在眉睫，为健康存储一份保障。
