再生医学的很多研究还处于基础阶段，还存在大量需要解决的科学问题，如种子细胞的来源、细胞培养技术、支架材料以及细胞与支架材料的相互作用、移植物的血管化和重支配等。发育生物学是再生医学的理论基础，只有跳出医学本身的局限，从发育生物学的角度明确细胞增殖、诱异分化和有序调控的机制，找出不同种属动物和不同发育阶段组织再生能力的差别并从中找出规律，才可能指导临床治疗。

　　（一）种子细胞的来源

　　种子细胞根据其来源可分为自体细胞、同种异体细胞和异种细胞，据分化程度分为胚胎干细胞、成体干细胞和分化细胞，这些细胞具有各自的优势和限制性。如何根据实际情况选择合适的细胞是值得探讨的问题，此外，干细胞是否具有免疫原性还有待于进一步证实。这些移植细胞的作用是替代原有细胞还是作为分泌生长因子、细胞外基质和趋化因子生物工厂目前仍不明确。如何将细胞在体外扩增到一定数量而不改变表型并在恰当的时间运输到恰当的位置也需要实验研究。磁共振成像术、正电子发射型计算机断层显像等体内成像技术可能对观察移植细胞在体内的情况有所帮助。

　　（二）支架材料的选择

　　理想的支架材料应具备生物相容性好、可降解、有一定力学强度、可塑性、材料本身具有引导或诱导组织再生的能力等条件。现在使用的材料不能完全满意以上要求，通过研究制备符合材料及生物衍生材料可能得到较完美的材料。此外，还需要从基因、蛋白等分子水平阐明细胞与支架材料的相互作用，才能使其临床安全性得到保证。

　　（三）血管化和重支配

　　未来组织工程和再生医学的发展更加注重复杂三维组织的构建，多种细胞按照空间顺序排列。血管化和重支配对于移植细胞的存活和表型稳定具有至关重要的作用。

　　（四）受损组织的纤维化修复

　　在高等动物中，组织受伤后首先发生纤维化修复避免更大的损伤，实际上是一种抗御感染等并发症的保护性措施。纤维化发生过程复杂，对其机制的研究还不完善，临床还缺乏有效的治疗方法，如何减少纤维化的发生，促进再生修复是需要迫切解决的问题之一。

　　（五）干细胞与癌症的关系

　　干细胞与癌细胞在增殖、分化方面具有一定的相似性。成体干细胞的分化增殖失控能是肿瘤发生的原因之一，已经观察到皮肤的间充质干细胞经体外培养后有瘤性转化的趋势。因此在通过调控细胞分化促进组织器官再生的同时，需要充分考虑其对机体的不良影响。