西安牙髓干細胞之所以成為人們關注的熱點之一，就是因為成年生物組織干細胞可分化成為在發育上無關的細胞，而且具有重要的實用價值。越來越多的證據表明，成年體內的干細胞具有很強的分化潛能，成體干細胞被移植入受體以后，表現出很強的可塑性。通常情況下，供體干細胞在受體中分化為與其組織來源一致的細胞，但在某些情況下干細胞的分化并不遵循這種規律，它會在什么組織中就向什么組織類型的細胞分化，特別是可以歸巢于損傷組織并參與損傷修復。對干細胞可塑性的報道較多，有在特定的實驗性的條件下，來自于骨髓所產生的成體干細胞能夠產生在腦組織中所發現的神經和其他類型的細胞；也有神經干細胞轉化為造血細胞、骨骼肌間葉干細胞轉化為造血細胞的研究。成體干細胞可塑性的概念是新近提出的，而其具體的機制還不十分清楚。許多證據表明，盡管環境無變化，一些成體的干細胞能夠被“基因上的重新程序化”而產生具有不同組織的特征的特殊細胞類型。有一些研究證明，如果將成體干細胞如造血干細胞注射到囊胚內細胞團中，它可以隨胚胎發育進入各種組織中，并且分化成所在組織類型的成熟細胞并與受體組織良好整合。西安牙髓干細胞注射到胎兒腹腔中的成體干細胞也可以進入多種成體組織之中并向相應組織類型的功能細胞分化。將骨髓間充質干細胞在影像引導下注射到正在發育生長的腎組織中，發現該細胞不僅能在注射部位的腎組織中定居和分化，而且還能遷移到對側腎組織及其他組織中并向相應類型的功能細胞分化。這些證據表明，成體干細胞的可塑性極為強大，在體內的分化方向取決于它所處的微環境及誘導因子的類型和組合。

除了利用體內組織微環境定向誘導干細胞分化外，體外建立人工定向誘導技術也是干細胞可塑性研究的重點方向。主要策略有：①利用病毒載體導入特定基因，通過高表達模型因子誘導干細胞分化為某種類型的功能細胞，例如導入轉錄因子Sox2基因可使90%以上的胚胎干細胞分化為表達神經元標志的神經細胞。②改變培養條件：在培養體系中加入模型細胞因子、化學物質或多種引導因子組合，可誘導干細胞定向分化，例如加入骨形成蛋白可誘導干細胞向軟骨細胞分化，加入地塞米松可誘導胚胎干細胞分化為黑色素細胞等。些物理因素如光波、重力等，也可使干細胞的分化方向發生改變。

人們設想，利用干細胞的可塑性，可以在體外生產各種功能細胞、組織和器官，與影像學及三維結構重建、計算機輔助設計、3D打印、體外高效培育等技術結合，可精確構建臨床需要的各種個性化組織和器官，讓組織修復和器官更換像修理汽車一樣簡單。西安牙髓干細胞目前，一些結構簡單的組織如人工皮膚、角膜、骨等，已經獲得成功并在動物模型治療實驗中證實安全、有效。對于復雜的組織和器官，由于涉及細胞與細胞之間的連接、多種細胞及細胞外成分的三位空間結構、血管分布、神經支配、細胞因子調控等，真正實現在體外人工構建并符合臨床治療要求，還需要進行大量的深入研究。利用干細胞的可塑性，在動物體內環境模擬培育人源化組織器官可能是更為接近的途徑。胚胎干細胞、間充質干細胞等具有免疫原性較低，甚至還有免疫調節作用，容易誘導免疫耐受，可通過早期胚胎嵌合、細胞替代、定位移植等方式建立干細胞定向分化、組織和器官培育技術體系，從而構建出臨床需要的組織或器官。