机体组织器官由数量众多的成熟功能细胞、西安胎盘干细胞存储祖细胞和数量稀少的干细胞组成，通过细胞增殖和细胞凋亡机制维持着机体内环境及组织器官结构和功能的稳定。细胞凋亡是在相关基因控制下机体及时清除衰老或异常细胞的程序性细胞死亡，是一种正常的生理清除机制。而新细胞的产生主要是依赖组织器官内数量稀少的干细胞的增殖来更新和补充成年组织器官中损伤、衰老、凋亡的组织细胞。一旦细胞增殖和细胞凋亡之间的这种动态平衡被打破，就会引发诸多疾病。例如，如果组织特异性干细胞自我更新异常加快，就可形成细胞增生性疾病如肿瘤，如果造血干细胞分化形成的免疫细胞不能及时凋亡而被清除，就会形成免疫系统疾病。同样，如果干细胞的自我更新异常减弱或障碍或者干细胞分化出现异常，将导致干细胞数量减少或功能不足，就会导致机体发育异常、组织器官的功能低下甚至功能衰竭，形成各种退行性疾病。如果创伤导致的组织缺失，比如骨缺损，显然是干细胞和大量组织细胞的严重缺失，结果就是运动功能障碍。西安胎盘干细胞存储通常认为这些组织干细胞来源于骨髓干细胞的不断补充，造血干细胞和间充质干细胞就是两种重要的骨髓干细胞。前者人们比较熟悉已经用于血液系统疾病的治疗并取得长足进展，虽说造血干细胞移植治疗血液系统疾病尚需提高成功率，但造血干细胞移植已经成为根治血液系统疾病的主要方法。后者早在20世纪70年代就被证实存在于骨髓，后续研究证实间充质干细胞其实广泛存在于机体所有组织器官。

干细胞具有独特的生物学特性，奠定了干细胞在组织修复等方面的理论基础。主要包括四个方面：①干细胞的自我更新和多向分化潜能：干细胞能以不对称分裂方式一个分裂为两个，其中一个继续保持干细胞特性，另一个分化为终末成熟组织细胞。体内外研究显示，干细胞可在一定的微环境条件下(龛位)分化为多种成熟的组织细胞。比如造血干细胞可分化为血液系统的各种细胞，间充质干细胞可分化为骨、软骨、脂肪、内皮、肌肉、胰腺、神经和上皮组织等功能细胞。②干细胞具有“归巢”特性：干细胞的“归巢”是指干细胞进入体内后向特定组织器官靶向迁移的现象。西安胎盘干细胞存储例如，造血干细胞移植后可以回到骨髓定居并再生血液系统疾病患者的造血功能。间充质干细胞移植后也可迁移到骨髓定居，如果组织有损伤或在病理条件下，移植的间充质干细胞可以在体内损伤组织微环境的趋化作用下，迁移定居到损伤部位并分化为相应的组织细胞。③干细胞具有自分泌功能，可以分泌多种因子促进内源性组织细胞增殖生长或发挥免疫调节作用。④间充质干细胞不表达与人类白细胞抗原(HLA)识别相关的协同刺激分子B7-1(CD80)、B7-2(CD86)以及主要组织相容性复合体(MHC)Ⅱ类分子的HLA-DR产物等，免疫原性极低或没有，属于免疫豁免细胞，可以异体移植甚至异种移植也不会发生免疫排斥反应。

那么，干细胞是如何实现靶向迁移、定居、分化、修复与免疫调节的呢?众多基础研究发现，间充质干细胞表达或分泌了一系列的干细胞表面标志物、黏附分子及胞外基质、趋化因子受体、细胞因子等。其中，干细胞表面标志物主要包括CD29、CD44、CD71、CD90、CD105、CD106、CD17等；黏附分子主要包括整合素aB3、aB3、a1、2、a3、a4、a3、a、B1、B3、B4、ICAM-1、ICAM-2、ICAM-3、VCAM-1、HCAM、 ALCAM-1、LFA-3、E-选择素、L-选择素、P-选择素；胞外基质主要包括多种胶原蛋白、粘连蛋白、透明质酸酶、蛋白聚糖、层粘连蛋白等；趋化因子受体主要包括CXCR1、CXCR2、CXCR3、CXCR4、CXCR5、CXCR6、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR7、CCR8、CCR9等。黏附因子通常是介导细胞与细胞间或细胞与基质间相互接触和结合，以配体-受体相对应的形式发挥作用的一类糖蛋白分子。植入的间充质干细胞能沿着血管壁滚动，通过选择素、整合素等黏附分子与血管内皮细胞结合，依赖VCAM-1和G蛋白偶联受体作用，以内皮细胞间的转运或直接穿过单个内皮细胞的方式穿过管壁进入特定组织。研究表明，虽然间充质干细胞表面有多种选择素表达，但在迁移过程中的不同阶段，却有不同的选择素表达，比如间充质干细胞在血管壁滚动的初始阶段P选择素表达量较高，而E-选择素和L-选择素表达水平较低或不表达，所以，可以推测P-选择素应当在间充质干细胞在血管壁滚动的初始阶段发挥着重要作用。西安胎盘干细胞存储同样，研究显示VCAM-1、VCAM-3、 ALCAM、CD105等多种血管黏附分子参与了间充质干细胞的迁移，但在迁移过程中的不同阶段或不同环境，间充质干细胞却有不同的血管黏附分子表达，比如将肿瘤坏死因子-α与间充质干细胞共培养刺激其增加vCAM-1的表达，但用抗VCAM-1抗体封闭后间充质干细胞就失去了黏附能力，如果将间充质干细胞融入不同类型的内皮细胞中，间充质干细胞的黏附、整合、迁移所需要时间随内皮细胞的表型不同而不同。