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肝细胞移植具有技术难度低，花费少，以及风险小的特点。最近三十多年的动物实验和少量临床实验表明，肝细胞移植有可能为等待肝脏移植的肝衰竭患者提供一段时间的功能代偿，甚至可以使患者最终免于肝脏移植。然而，成熟肝细胞供源的缺乏限制了其进一步的临床实验及其应用。
胚胎干细胞(EScell)来自于植入前囊胚，具有自我更新和分化的多能性，并且能够在体外无限传代。这些特点使胚胎干细胞成为临床细胞治疗的理想候选者。从理论上讲，使用胚胎干细胞，既可满足细胞量的要求，又可以提供所需要的细胞类型。用人ES细胞分化得到的肝细胞作为移植细胞，可以提供近乎无限的供体细胞来源。
人ES细胞用于临床治疗的障碍之一是培养过程中动物源性蛋白和病毒的污染问题。常规的人ES细胞培养是在小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)的饲养层上进行的。小鼠胚胎成纤维细胞是动物源性病源和蛋白的主要来源。因此，能否用别的方法替代MEF是将人胚胎干细胞应用于临床前必须解决的关键问题。
在本课题中，首先，将人胚胎干细胞在体外诱导为肝样细胞。这些细胞不但和正常成熟肝细胞有同样的基因表达模式，而且和正常成熟肝细胞有相同的形态结构特点。其次，建立了一种无异种污染的人胚胎干细胞培养体系，用于替代MEF，支持人胚胎干细胞的体外扩增。由于在移植实验过程中，细胞移植的整合效率与动物模型直接相关，因此在本课题的最后对动物模型做了部分研究。