直接参与损伤修复，在一些全身性损伤(放射伤、系统性红斑狼疮、创伤性多器官功能不全)和局部创伤等涉及组织细胞变性、坏死、缺失的疾病治疗中发现，不论是通过浅表静脉输入、血管介入、腔隙注射还是定位移植的MSC均可见有部分细胞迁移、归巢至损伤组织中，定植于损伤组织中的MSC可在组织微环境的诱导下分化为相应组织类型的功能细胞并整合于组织之中，西安脂肪干细胞库而没有组织损伤的健康对照动物体内几乎未见有MSC的分布，说明植入损伤组织的MSC参与了损伤组织的结构重建。

在一项关于骨髓间充质干细胞治疗全身性放射性损伤的灵长动物模型治疗研究报道中，研究者先对MSC进行转GFP基因标记，然后对猕猴进行致死剂量(100060全身照射，再于照射后立即将GFP基因标记的自体和异体MCS按(1.7~3)×10³细胞kg的剂量通过静脉输入体内，分别于移植后第9个月和第21个月时取16种组织，利用PCR技术检测组织中的GFP基因。西安脂肪干细胞库结果发现，输入自体和异体的MCS均在多种组织有分布，分布模式一致，在肠组织中分布比例高，在肝、肾、肺、胸腺、皮肤组织中也有较高比例的移植细胞存在，分布比例在0.1%~2.7%，输入MSC的数量越多，分布比例越高，而在未照射的对照动物体内未见GFP标记的MSC分布。将 UCMSC输入到系统性红斑狼疮小鼠和树齣体内，通过小动物活体成像技术结合免疫组织化学染色发现， UCMSC可分布于肝、肾、皮下等自身免疫损伤组织，同时可见相应组织的结构与功能改善，说明体外输入的UCMSC不仅分布于损伤组织，同时发挥了损伤修复作用。西安脂肪干细胞库在一项给心肌纤维化大鼠输入GFP基因标记的 UCMSC的实验中发现，经GFP标记的 UCMSC大量分布于心肌纤维中，同时伴有纤维化面积减少，表明 UCMSC对心肌纤维化有治疗作用。将大鼠置于烟雾环境中诱导造成慢性阻塞性肺炎和肺间质纤维化，然后通过静脉输入1×10³细胞压g的GFP标记UCMSC，发现肺泡间质内有大量 UCMSC分布，肺通气功能改善。还有一些关于缺血性脑损伤、急性中毒性肝损伤和缺血性再灌注肾损伤的标记 UCMSC治疗研究也发现，损伤组织有输入细胞分布并伴有组织结构与功能的改善。总之，关于 UCMSC及脂肪、骨髓来源的MSC在体内迁移、分布、定植于损伤组织并分化为损伤组织类型的功能细胞从而促进损伤修复的研究报道较多，有充分的体内研究证据证实，外源性MSC具有直接参与损伤修复的功能。

西安脂肪干细胞库从国内外的现有研究报道来看，外源性MSC是否能够在体外长期存活及是否能够全部分化于损伤组织相应类型的成熟细胞并与原位组织中细胞良好整合尚未获得足够证据，还需要进一步深入研究。