虽然一百多年前Cohnleim提出间充质干细胞的存在，但直到1966年，间充质干细胞才首先由Friedenstein在骨髓中发现，又称骨髓基质干细胞。传统理论认为这群细胞在特定条件下可向中胚层细胞（即骨、软骨和脂肪细胞）分化。然而越来越多的研究发现，间充质干细胞具有向内、中、外三个胚层包括肌腱、韧带、肝细胞、心肌细胞和骨髓基质等分化发育的潜能。骨髓来源的间充质干细胞易于培养、可大量扩增、遗传背景相对稳定且多向分化特性的不会受到影响，临床上常被用于细胞（或组织）替代治疗。

　　骨髓和大多数组织、器官中的血管壁也包括多能的干细胞，这些组织有大脑、脾脏、肝脏、肾脏、肺脏、肌肉、淋巴和胰腺等。很多工作都比较关注来源于骨髓基质中的间充质干细胞。尤其是那些定居于血管周围的表达CD49a和CD133标记的间充质干细胞，可能产生成骨细胞，并通过释放生长因子和细胞因子刺激造血干细胞造血，在体内和体外，特定培养条件下，骨髓或组织来源的间充质干细胞能够产生不同种类的中胚层细胞系，涉及成骨作用、脂肪发生、软骨和肌肉的形成。此外，在体内和体外特殊生长因子和细胞因子作用下，间充质干细胞能够被诱导分化成成纤维细胞、神经元细胞、肺泡细胞、胰岛B细胞、角膜上皮细胞和心肌细胞。间充质干细胞可表达间质细胞、内皮细胞和表皮细胞的表面标志，主要包括：

　　①黏附分子：CD166、CD54、CD102、CD44、CD106等；

　　②生长因子和细胞因子受体：IL-1R、IL-3R、IL-4R、IL-6R、IL-7R、IFN-R、TNF-α等；

　　③整合素家族成员：包括CD49a、CD49b、CD49c、CD29、CD104等；

　　④其他：CD90、CD105等。

　　许多研究表明，不同组织来源的MSC同时又具有相似的免疫表型特征，表现为SH-2（CD105）、SH-3（CD73）、SH-4、CD166、CD13、CD29、CD44等黏附分子阳性，不表达造血和内皮标记，如CD34、CD31和CD45等。表达HLA-1，不表达HLA2DR，不表达协同刺激分子CD80、CD86和CD40。