直接參與損傷修復，在一些全身性損傷(放射傷、系統性紅斑狼瘡、創傷性多器官功能不全)和局部創傷等涉及組織細胞變性、壞死、缺失的疾病治療中發現，不論是通過淺表靜脈輸入、血管介入、腔隙注射還是定位移植的MSC均可見有部分細胞遷移、歸巢至損傷組織中，定植于損傷組織中的MSC可在組織微環境的誘導下分化為相應組織類型的功能細胞并整合于組織之中，西安脂肪干細胞庫而沒有組織損傷的健康對照動物體內幾乎未見有MSC的分布，說明植入損傷組織的MSC參與了損傷組織的結構重建。

在一項關于骨髓間充質干細胞治療全身性放射性損傷的靈長動物模型治療研究報道中，研究者先對MSC進行轉GFP基因標記，然后對獼猴進行致死劑量(100060全身照射，再于照射后立即將GFP基因標記的自體和異體MCS按(1.7~3)×10³細胞kg的劑量通過靜脈輸入體內，分別于移植后第9個月和第21個月時取16種組織，利用PCR技術檢測組織中的GFP基因。西安脂肪干細胞庫結果發現，輸入自體和異體的MCS均在多種組織有分布，分布模式一致，在腸組織中分布比例高，在肝、腎、肺、胸腺、皮膚組織中也有較高比例的移植細胞存在，分布比例在0.1%~2.7%，輸入MSC的數量越多，分布比例越高，而在未照射的對照動物體內未見GFP標記的MSC分布。將 UCMSC輸入到系統性紅斑狼瘡小鼠和樹齣體內，通過小動物活體成像技術結合免疫組織化學染色發現， UCMSC可分布于肝、腎、皮下等自身免疫損傷組織，同時可見相應組織的結構與功能改善，說明體外輸入的UCMSC不僅分布于損傷組織，同時發揮了損傷修復作用。西安脂肪干細胞庫在一項給心肌纖維化大鼠輸入GFP基因標記的 UCMSC的實驗中發現，經GFP標記的 UCMSC大量分布于心肌纖維中，同時伴有纖維化面積減少，表明 UCMSC對心肌纖維化有治療作用。將大鼠置于煙霧環境中誘導造成慢性阻塞性肺炎和肺間質纖維化，然后通過靜脈輸入1×10³細胞壓g的GFP標記UCMSC，發現肺泡間質內有大量 UCMSC分布，肺通氣功能改善。還有一些關于缺血性腦損傷、急性中毒性肝損傷和缺血性再灌注腎損傷的標記 UCMSC治療研究也發現，損傷組織有輸入細胞分布并伴有組織結構與功能的改善。總之，關于 UCMSC及脂肪、骨髓來源的MSC在體內遷移、分布、定植于損傷組織并分化為損傷組織類型的功能細胞從而促進損傷修復的研究報道較多，有充分的體內研究證據證實，外源性MSC具有直接參與損傷修復的功能。

西安脂肪干細胞庫從國內外的現有研究報道來看，外源性MSC是否能夠在體外長期存活及是否能夠全部分化于損傷組織相應類型的成熟細胞并與原位組織中細胞良好整合尚未獲得足夠證據，還需要進一步深入研究。