2003年，Jeong等报告将神经干细胞（NSCs）移植入脑出血模型大鼠脑内，通过肢体功能测试结果表明，NSCs移植组大鼠的肢体功能在两周后恢复程度较对照组改善明显，免疫组化证实移植细胞能进一步分化为神经元及星形胶质细胞。Zhang H等人将干细胞植入脑出血大鼠的尾状核附近，植入部位与脑出血部位相邻，缩短干细胞的迁徙时间，可以更加有效的发挥干细胞的神经功能修复作用。另外，有研究人员进行实验：将神经干细胞直接移植入脑出血大鼠尾状核周边，经免疫荧光染色可以观察到血肿周围移植NSCs的存活并进一步分化为神经元及胶质细胞。脑出血大鼠术后随着时间推移均能不同程度的逐渐恢复神经功能。而在移植术后2周时间内恢复较缓慢，但从第21天到第28天，神经干细胞移植组恢复明显优于培养液移植组及单纯脑出血组。

    对于临床脑出血患者，脑出血造成的损伤包括原发性损伤和继发性损伤。原发性损伤主要是对邻近组织破坏和血肿本身的占位效应，继发性损伤是指由血肿所产生的酶、红细胞、血红蛋白、铁离子和机体炎症反应等所介导的一系列损伤。这些损伤造成机体血肿周边大量细胞的凋亡、坏死以及神经信号传导通路中断从而导致神经功能缺损。尽管实验研究表明移植细胞能促进出血性脑卒中实验大鼠肢体功能的恢复，但是对于移植细胞是如何减少宿主神经细胞的凋亡、坏死并恢复受损细胞功能，并分化为大量功能细胞参与脑的三维重建恢复信号传导通路，这些机制多还未能完全阐明。NSCs移植后能促进肢体功能进一步恢复的机制可能存在以下情况：
  
     1)神经营养因子释放：移植细胞能释放某些蛋白因子，改善宿主损伤区域微环境，促进受损宿主神经元的修复或者减少宿主神经元的凋亡。Lee等将神经干细胞系HB1.F3进行RT_PCR检测，显示GDNF、BDNF、NGF、NT3、IGF_1、bFGF等一系列营养因子基因序列存在，收集体外细胞培养液进行酶联免疫分析检测显示细胞分泌出较高浓度的NGF及BDNF,同时移植后血肿腔周边荧光检测表明部分移植细胞分泌出NGF及BDNF。
   
    2)轴突损伤修复：移植细胞可能通过为轴突再生提供基质、使轴突主动再生等作用重构轴突间联系从而恢复信号传导通路。Parent及Scharfman等研究显示，在海马内，NSCs能进一步分化为功能性颗粒细胞，接受嗅皮质的树突信号传入，并伸展出轴突，将信号传导入神经元核内或CA3区域内，不管内生性及外源性NSCs要发挥治疗作用均需要新来源细胞与原宿主细胞形成融洽结合，形成信号传导。
  
    3)替代宿主细胞作用：移植细胞能分化为神经元、星形胶质细胞及少突胶质细胞，替代部分受损的宿主细胞来完成正常的功能。
   
    4)减轻炎症反应。