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BMSCs在某些信号和特定条件的影响下，可分化为成骨细胞、软骨细胞、神经细胞、脂肪细胞、心肌细胞等，还可以跨胚层分化，已广泛应用于脑和脊髓损伤，骨损伤、软骨缺损与损伤、心肌细胞损伤等的修复、基因治疗和临床治疗的研究，具有广阔的临床应用前景。