一、替代和修复死亡和受损伤的细胞干细胞具有自动归巢的特性，在注入人体后，会聚集到受损的器官和相应的部位，并分化为这些器官和部位的特异性细胞。干细胞注入人体后，在目标组织内的微环境作用下，会长出新的细胞与组织，修复受损组织。通过干细胞自身的分化功能来生长出新的组织细胞，弥补组织细胞的衰老、死亡、损伤，使得病变的组织与细胞恢复健康。并参与新生血管，形成改善损伤组织的微循环。
二、激活休眠和处于抑制状态的细胞人体的生长发育是通过细胞分裂完成的，随着年龄的增加，部分细胞在分裂后，脱离了正常的细胞周期，呈现功能性休眠的状态。部分细胞会在内因（如精神压力、焦虑等心理作用）或外应（如药物、环境、细菌、病毒等）作用下，生长受到抑制。这些休眠和处于抑制状态的细胞不再进行分裂增殖，只进入老化代谢的过程，致使人体新生细胞数量减少，新陈代谢减缓，人体进入衰老。干细胞作为年幼的新生细胞，给脱离细胞周期的成年细胞带来了青春的讯息。受到干细胞刺激的休眠细胞和抑制状态细胞活化起来，重新进入细胞周期，通过分裂增殖，增加体内新生细胞数量，使人体新陈代谢进程恢复正常甚至逆转。
三、旁分泌作用干细胞注入目标组织后，可以通过分泌出各种蛋白质、酶与多种因子（如神经营养因子、抗凋亡因子等各种生长因子、细胞因子）以及调节肽和气体信号分子等多种生物活性因子，作用于周围细胞，发挥旁分泌作用。可以促进细胞增殖，抑制功能细胞的凋亡，使现有组织祖细胞分化成组织细胞修复受损组织与生长新的组织。
四、免疫调控机制人体免疫性疾病是由于自身免疫细胞产生“误判”，攻击自身的重要细胞、组织以及器官的结果。干细胞本身不引起免疫类细胞活化，但可抑制自然杀伤细胞的增殖，通过细胞间接触和可溶性因子的分泌发挥免疫抑制功能。干细胞具有明显的免疫抑制活性，通过多分子参与、多途径调控及其旁分泌作用，并与机体炎症的微环境相互作用，对机体免疫反应进行动态调控。从根本上消除疾病的发病基础，这些治疗方法在观念上完全不同于传统的治疗方法，主要强调通过修复调控人体免疫细胞来治疗各种疾病。
- 促进细胞间信号传导的恢复
细胞的信号传导，是指信号分子通过与细胞膜上的受体蛋白集合并相互作用，从而引起受体构象变化并导致细胞内产生新的信号物质，激发出诸如离子通透性、细胞形状或其他细胞功能改变的应答过程。
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