UCMSC多向分化潜能分析不仅是研究其功能的基本方法，也是评价其质量的重要指标之一。干细胞的多向分化潜能是指在不同的生长环境诱导下可以被诱导分化为两种以上不同组织类型的成熟细胞。在诸多的研究报告中，评价 UCMSC的分化能力的方法和指标是在培养体系中添加诱导因子，观察其成骨、成脂、成神经的能力。实际上 UCMSC具有向3个胚层组织细胞分化的潜能已经得到证实，在评价其分化潜能的指标选择上应充分考虑涵盖3个胚层来源组织的细胞类型，同时也要考虑诱导技术的成熟性和稳定性。西安脐血干细胞库3个胚层来源组织器官：①外胚层包括：神经系统、视网膜、虹膜肌、晶状体、内耳上皮、皮肤的表皮及毛发、皮肤腺等衍生物、感觉器官；②中胚层包括：肌肉、骨骼、软骨、结缔组织、脂肪组织、真皮、循环系统、气管和消化道的管壁(不含上皮)、肌腱、韧带、大部分排泄器官、体腔膜、生殖器官等；③内胚层包括：消化道和呼吸道的上皮、肺、肝、胆、胰、甲状腺、胸腺、泌尿系统膀胱的大部尿道和附属腺体的上皮等。

UCMSC可塑性的重要意义在于根据其分化特性、诱导分化的特定微环境条件等，利用 UCMSC、诱导后的细胞或以 UCMSC为基础构建的组织器官修复上述组织的损伤和退变。西安脐血干细胞库诱导 UCMSO分化的方法主要有：①体内组织微环境诱导将 UCMSC注射到体内特定的组织微环境中，利用特定的组织微环境中的诱导因子(细胞与细胞接触、细胞因子作用、细胞外基质等)定向诱导其向特定组织类型的功能细胞分化。在临床上，可利用这种方法，直接将 UCMSO移植到某些损伤组织中， UCMSC在组织微环境诱导下直接参与组织损伤修复。②导入特定基因诱导：利用基因重组技术，将某些特定基因与慢病毒、反转录病毒腺病毒等基因载体重组，然后将重组载体与 UCMSC共培养，利用载体将基因导入 UCMSC，通过导入基因表达特定蛋白来诱导 UCMSC定向分化为功能细胞。西安脐血干细胞库这种方法技术复杂，成本高，但诱导效率高，适于大规模诱导制备 UCMSC来源的功能细胞。③细胞因子诱导：在 UCMSC扩增培养体系中添加特定的细胞因子或细胞因子组合，可定向诱导 UCMSC分化为某些功能细胞，例如添加肝细胞生长因子诱导向肝样细胞分化，添加神经生长因子诱导向神经细胞分化等。④化学物质诱导：许多研究报道证实，在体外培养体系中加入某些化学物质可以诱导 UCMSC定向分化，例如添加维A酸可诱导向神经元细胞分化，添加5-氮杂胞甘可诱导向心肌样细胞分化，添加尼克酰胺诱导向胰岛样细胞分化等。⑤组织提取物诱导：将某些组织经机械粉碎、超声破碎或反复冻融使组织细胞释放岀细胞因子后，提取其上清液并添加到体外培养系统中，可诱导 UCMSC定向分化为相应组织中的功能细胞，例如神经提取液诱导向神经细胞分化、胰腺提取液诱导向胰島素分泌细胞分化，肝细胞提取液诱导向肝样细胞分化等。⑥多因素联合诱导：在体外培养体系中添加细胞因子、化学诱导物和生长因子等，可提高诱导效率，例如在添加神经组织提取液的基础上再添加微甲酸可提高 UCMSC向神经分化的细胞比例。在体外诱导培养过程中， UCMSC的生长与分化是不可调和的矛盾，在通常条件下，一般还要加入表皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子等，以维持或促进 UCMSC的活性。⑦细胞共培养诱导：将 UCMSC与组织或功能细胞共培养也可诱导 UCMSC向相应类型的成熟细胞分化，西安脐血干细胞库例如将 UCMSC与胰岛细胞置于同培养系统中联合培养可诱导 UCMSC向胰岛细胞分化，与机械性急性损伤后的肝组织联合培养可诱导向肝样细胞分化。⑧早期胚胎嵌合诱导：将 UCMSC注射到培育早期的胚胎组织之中， UCMSC可随胚胎发育进入多种组织器官中并分化为相应组织类型的成熟细胞，例如将 UCMSC注射到大鼠的内细胞团中，可在该胚胎发育的新生鼠胸腺、肝、肾、肺、皮肤等组织中检测到外源性 UCMSC的分布和分化。

西安脐血干细胞库在B超等影像引导下，将 UCMSC注射到发育3个月的猕猴左侧肾组织中，在其发育出生后的新生猴的右肾、肺、肝等组织可检测到标记 UCMSC的分布和分化，说明 UCMSC在动物胚胎期注入特定组织中的 UCMSC可迁移、分布于其他组织并伴随相应组织生长和分化。关于 UCMSC的体外诱导分化方法的研究报道甚多，但不同实验室采用相同方法诱导 UCMSC分化的结果不尽一致，且尚未建立规模化的稳定性、重复性好的高效、简便、低成本方法，也缺乏统一的技术规范和评价标准。因此，涉及 UCMSC的定向诱导分化及应用还需要深入研究并找到更为稳定、高效的技术方法，尤其是不会引起遗传变异的可靠方法。