干細(xì)胞是廣泛存在于動物和人發(fā)育各階段的保持未分化狀態(tài)的一類較原始的細(xì)胞。生物個體的發(fā)育、組織的再生以及創(chuàng)傷的修復(fù)都與干細(xì)胞有著密不可分的關(guān)系。與成熟的體細(xì)胞不同，干細(xì)胞能夠進(jìn)行自我更新（self—renewing）及向與自身來源相似或不同的細(xì)胞類型分化（differentiation），形成特定類型的細(xì)胞及組織。由于能夠自我更新，干細(xì)胞能夠形成與之完全相同的子代干細(xì)胞，從而在一定程度上維持了干細(xì)胞群體數(shù)量的穩(wěn)定性；同時，干細(xì)胞又保持了分化的特征，能夠在特定條件下啟動分化程序，產(chǎn)生適應(yīng)于不同功能要求、存在于不同體液微環(huán)境中的特定子代細(xì)胞，從而在機(jī)體發(fā)育、修復(fù)及環(huán)境適應(yīng)等方面發(fā)揮積極作用。

 

    什么是干細(xì)胞?這個問題爭論了30余年。目前的觀念認(rèn)為，干細(xì)胞是具有無限或持續(xù)自我更新能力、產(chǎn)生至少一種高度分化的子代細(xì)胞的細(xì)胞群。通常，介于干細(xì)胞與終末分化的子代細(xì)胞之間，尚存在一種中間狀態(tài)的細(xì)胞群體，即具有有限增殖能力及分化潛能的定向祖細(xì)胞，如眾所周知的瞬時擴(kuò)增細(xì)胞（transient amplifying cells，TA細(xì)胞）。對于只有單一分化方向的干細(xì)胞，如表皮干細(xì)胞，這些TA細(xì)胞群的主要功能便是增加每個干細(xì)胞分裂后的細(xì)胞總數(shù)量。這也就意味著，盡管單個干細(xì)胞具有很高的自我更新潛能，但實際上只進(jìn)行了很少的自我更新的活動（主要由TA細(xì)胞來完成）。

 

    干細(xì)胞曾被認(rèn)為存在于組織細(xì)胞只有較短的生命周期，且不能有效分裂的部位，如哺乳動物的血液系統(tǒng)及皮膚的表皮層。但是近來的研究表明，生命周期很長的組織如腦組織中也存在干細(xì)胞。干細(xì)胞的存在似乎不僅僅與機(jī)體的生理修復(fù)有關(guān)。干細(xì)胞也可能是胚胎發(fā)育的一個遺跡，是胚胎于細(xì)胞在機(jī)體內(nèi)極力保留其強(qiáng)大自我更新能力的體現(xiàn)。胚胎發(fā)育早期，干細(xì)胞的自我更新能力并不比精確的分化能力重要，但是胚胎干細(xì)胞仍極力將其保留至成體組織，形成成體干細(xì)胞。對于這種現(xiàn)象的根本原因，目前尚無法知曉。

 

    干細(xì)胞有時可從其細(xì)胞形態(tài)或位置進(jìn)行較為精確的定位，例如在果蠅性腺及外周神經(jīng)系統(tǒng)，干細(xì)胞及其非干細(xì)胞子代細(xì)胞之間有著明顯的界限。然而在很多組織中，干細(xì)胞只能粗略定位，對其精確分別尚有賴于細(xì)胞表面的分子標(biāo)志。例如表皮干細(xì)胞高表達(dá)p—整聯(lián)蛋白（p—integrin），且由于p—整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的胞外基質(zhì)黏附作用，可以抑制其向終末方向分化。