骨髓干细胞具有多向分化潜能，在适宜的环境中可以向血液、肌肉、神经、皮肤、胰腺、肝脏等组织细胞分化，人们把这种特定环境中成体干细胞“跨系”、“跨胚层”分化的现象称为“可塑性”。该现象提示人们，应用骨髓干细胞移植治疗终术期肝病，并以之作为成熟肝细胞的来源，为生物人工肝、肝细胞移植、肝组织工程等提供理想的种子细胞。然而，影响干细胞向肝细胞分化的因素及其调控机制、诱导分化效率、分化细胞在体内外活存和功能状态等均存在许多不确定性，成体干细胞应用于临床尚有较多难以逾越的障碍。本研究在建立人／大鼠骨髓／脐血干细胞向肝细胞分化的体内外生物模型，并探讨影响该分化的主要调控机制的基础上，将基因工程、细胞工程及材料学方法引入其中。结果表明，骨髓或脐血干细胞具有向成熟的、有生理功能的肝细胞分化的潜能，损伤或特定细胞因子组合及细胞外基质创造的微环境在该过程中发挥决定性作用。骨髓干细胞的磁靶向移植有效提高了干细胞在肝脏局部的富集，成熟肝细胞、转hgf基因的肝基质细胞和／或骨髓干细胞联合微囊化移植能有效改善急性肝衰竭大鼠的肝功能。本研究为成体干细胞在以细胞治疗和基因治疗为基础的肝脏再生医学中的应用奠定了理论和技术基础。