Organizmda ildiz hujayralar populyatsiyasini saqlab turadigan ikkita mexanizm mavjud:

1. Assimetrik bo‘linish — bunda ikki xil hujayra (bitta ildiz hujayra va bitta differensiatsiyalangan hujayra) hosil bo‘ladi.
2. Stoxastik bo‘linish — bunda ayrim ildiz hujayralar ikkita ixtisoslashgan hujayraga, boshqalari esa ikkita ildiz hujayraga bo‘linadi.

Veygers va Veysman hujayra liniyalarini hosil qilish qobiliyatiga ko‘ra tasniflagan.

Ildiz hujayralarning differensiatsiyalanish salohiyati yoki potentligi — ular hosil qila oladigan turli hujayra turlarining sonini bildiradi. Potentligiga ko‘ra ildiz hujayralar quyidagi guruhlarga ajratiladi:

• Totipotent (omnipotent) ildiz hujayralar uch o‘lchamli, o‘zaro bog‘langan tuzilmalarga (to‘qimalar, a’zolar, a’zolar tizimlari va butun organizmga) birlashadigan embrional va embriondan tashqari to‘qima hujayralariga differensiatsiyalana oladi. Ulardan to‘laqonli yashovchan organizm rivojlanishi mumkin. Masalan, urug‘langan tuxum hujayra — zigota shular jumlasidandir. Aksariyat biologik turlarda zigotaning dastlabki bir necha bo‘linishidan hosil bo‘lgan hujayralar ham totipotent bo‘ladi. Biroq, masalan, yumaloq chuvalchanglar bundan mustasno, chunki ularda zigota birinchi bo‘linishdayoq totipotentligini yo‘qotadi. Ayrim organizmlarda differensiatsiyalangan hujayralar ham totipotentlikni qayta egallashi mumkin. Masalan, kesilgan o‘simlik qismidan aynan shu xususiyat tufayli yangi organizm o‘stirish mumkin.
• Pluripotent ildiz hujayralar totipotent hujayralar avlodi bo‘lib, embriondan tashqari to‘qimalardan (masalan, yo‘ldoshdan) tashqari deyarli barcha to‘qima va a’zolarni hosil qila oladi. Ulardan uchta embrion varag‘i: ektoderma, mezoderma va entoderma rivojlanadi. 2015-yilda olimlar yangi hujayra turi — ma’lum hududga xos pluripotent ildiz hujayralarni (region-selective pluripotent stem cells) aniqladilar. Ular embrion tanasining muayyan qismini mustaqil egallab, keyin turli to‘qimalarning hujayralariga aylanishi mumkin.
• Multipotent ildiz hujayralar turli to‘qimalarning hujayralarini hosil qiladi, lekin ular turlarining xilma-xilligi bitta embrion varag‘i bilan cheklanadi. Ektodermadan asab tizimi, sezgi a’zolari, ichak nayining, oldingi va orqa qismlari hamda teri epiteliysi shakllanadi. Mezodermadan tog‘ay va suyak skeleti, qon tomirlari, buyraklar va mushaklar rivojlanadi. Entodermadan esa biologik turga qarab nafas olish va hazm qilish uchun mas’ul turli a’zolar hosil bo‘ladi. Odamda bularga ichakning shilliq qavati, siydik pufagi uroteliysi, shuningdek, jigar, oshqozonosti bezi va o‘pkalar.
• Oligopotent hujayralar xususiyatlari o‘xshash ayrim hujayra turlarigagina differensiatsiyalana oladi. Masalan, ularga limfoid va miyeloid qatorga mansub, qon yaratilishida ishtirok etadigan hujayralar.
• Unipotent hujayralar (boshlang‘ich, blast hujayralar) — qat’iy ma’noda endi ildiz hujayra hisoblanmaydigan yetilmagan hujayralar, chunki ular faqat bitta hujayra turini hosil qila oladi. Ular ko‘p marta o‘z-o‘zini ko‘paytirish qobiliyatiga ega bo‘lib, muayyan turdagi hujayralarning uzoq muddatli manbai hisoblanadi va shu jihati bilan oddiy hujayralardan farq qiladi. Biroq ularning o‘zini ko‘paytirish qobiliyati ma’lum miqdordagi bo‘linishlar bilan cheklangan; bu jihati ularni haqiqiy ildiz hujayralardan ajratib turadi. Masalan, boshlang‘ich hujayralarga miosatellitotsitlarning skelet va mushak to‘qimalari hosil bo‘lishida ishtirok etadigan ayrimlari kiradi.

Embrional ildiz hujayralar (EIH) embrion rivojlanishining dastlabki bosqichida ichki hujayra massasi (IHM), ya’ni embrioblastni hosil qiladi. Ular embrion rivojlanishining erta davrida paydo bo‘ladi va pluripotentdir.

EIHning muhim afzalligi shundaki, ularda quyidagi antigenlar ekspressiyalanmaydi: HLA (human leucocyte antigens), ya’ni to‘qima mosligi antigenlari. Har bir insonda bu antigenlarning o‘ziga xos to‘plami mavjud. Donor va retsipiyentda ular mos kelmasligi transplantatsiya vaqtida mos kelmaslikning asosiy sababidir. Shuning uchun donor embrional hujayralarining retsipiyent organizmi tomonidan rad etilish ehtimoli juda past.

Embrional ildiz hujayralar immuniteti yetishmaydigan hayvonlarga ko‘chirib o‘tkazilganda murakkab (ko‘p to‘qimali) tuzilishga ega o‘smalar — teratomalar hosil qilishi mumkin. Ularning ayrimlari xavfli tus olishi mumkin. Bu hujayralarning immun tizimi to‘laqonli organizmda, masalan, insonda o‘zini qanday tutishi haqida ishonchli ma’lumotlar yo‘q. Shu bilan birga, EIHdan olingan differensiatsiyalangan hosila hujayralar yordamidagi klinik sinovlar allaqachon boshlanganini ta’kidlash kerak.

EIHning asosiy kamchiliklaridan biri transplantatsiyada autogen, ya’ni bemorning o‘z materialidan foydalanib bo‘lmasligidir. Chunki embriondan EIH ajratib olish uning keyingi rivojlanishi bilan mos kelmaydi.

Fetal ildiz hujayralar homila materialidan abortdan keyin olinadi (odatda gestatsiya, ya’ni homilaning bachadon ichida rivojlanish muddati 9—12 haftani tashkil etadi). Fetal ildiz hujayralar multipotent va unipotent ildiz hujayralarning aralashmasidan iborat. Tabiiyki, bunday biomaterialni o‘rganish va undan foydalanish ham axloqiy muammolarni keltirib chiqaradi. Rossiyada fetal ildiz hujayra preparatlarining noqonuniy bozori ham muammo hisoblanadi. Britaniyaning ReNeuron kompaniyasi fetal ildiz hujayralar yordamida davolash mumkin bo‘lgan kasallik — insult ustida tadqiqot olib bormoqda. Bu hujayralarda differensiatsiyalanish allaqachon boshlangan. Shu sababli ularning har biri, birinchidan, cheklangan miqdorda bo‘linadi, ikkinchidan esa har qanday emas, balki muayyan ixtisoslashgan hujayralarni hosil qiladi. Masalan, fetal jigar hujayralaridan ixtisoslashgan jigar va qon yaratuvchi hujayralar rivojlanishi mumkin. Fetal asab to‘qimasidan esa yanada ixtisoslashgan asab hujayralari.

Yetuk organizmning ildiz hujayralari embrional va fetal ildiz hujayralarga nisbatan kamroq potentlikka ega, ya’ni ular kamroq turdagi hujayralarni hosil qila oladi. Shunga qaramay, ularni o‘rganish va qo‘llashning axloqiy tomoni jiddiy bahs-munozara tug‘dirmaydi. Bundan tashqari, autogen materialdan foydalanish imkoniyati davolashning samaradorligi va xavfsizligini ta’minlaydi. Yetuk organizm ildiz hujayralari uchta asosiy guruhga bo‘linadi: gematopoetik (qon yaratuvchi), multipotent mezenximal (stromal) va to‘qimaga xos progenitor hujayralar.

Ba’zan kindik qonining hujayralari alohida guruhga ajratiladi, chunki ular yetuk organizmdagi barcha hujayralar orasida eng kam differensiatsiyalangan hujayralar hisoblanadi^{[manba ko‘rsatilmagan — 4716 kun]}, ya’ni eng yuqori potentlikka ega. Kindik qoni asosan gematopoetik va multipotent mezenximal ildiz hujayralarni o‘z ichiga oladi. Unda boshqa turdagi ildiz hujayralarning ham oz miqdori mavjud bo‘lib, ular muayyan sharoitlarda turli a’zo va to‘qimalar hujayralariga differensiatsiyalana oladi.

Gematopoetik ildiz hujayralar (GIH) — miyeloid (monotsitlar, makrofaglar, neytrofillar, bazofillar, eozinofillar, eritrotsitlar, megakariotsitlar va trombotsitlar, dendrit hujayralar) va limfoid qatorlardagi barcha qon hujayralarini hosil qiluvchi multipotent ildiz hujayralardir (T-limfotsitlar, B-limfotsitlar va tabiiy killer hujayralar). So‘nggi 20 yil davomida gematopoetik hujayralar ta’rifi tubdan qayta ko‘rib chiqildi. Gematopoetik to‘qimada uzoq va qisqa muddatli regeneratsiya imkoniyatiga ega hujayralar, jumladan multipotent, oligopotent va boshlang‘ich hujayralar mavjud. Miyeloid to‘qimadagi har 10 000 hujayraga bitta GIH to‘g‘ri keladi. GIHlar bir xil bo‘lmagan populyatsiyani tashkil etadi. Limfoid va miyeloid avlod hujayralarning nisbiy ulushi (L/M) asosida GIHning uchta subpopulyatsiyasi farqlanadi. Miyeloid yo‘nalishga moyil GIHlarda L/M nisbati past (>0, <3), limfoid yo‘nalishga moyillarida esa yuqori (>10) bo‘ladi. Uchinchi guruh «muvozanatli» GIHlardan iborat bo‘lib, ular uchun 3 ≤ L/M ≤ 10. Hozirda turli GIH guruhlarining xususiyatlari faol o‘rganilmoqda, biroq oraliq natijalar faqat miyeloidga moyil va «muvozanatli» GIHlar uzoq muddat o‘z-o‘zini ko‘paytira olishini ko‘rsatmoqda. Transplantatsiya tajribalari ham GIHning har bir guruhi asosan o‘ziga xos qon hujayralarini qayta hosil qilishini ko‘rsatdi. Bu har bir subpopulyatsiyaga xos irsiy epigenetik dastur mavjudligini taxmin qilishga asos beradi.

GIH populyatsiyasi embriogenez, ya’ni embrional rivojlanish paytida shakllanadi. Sutemizuvchilarda dastlabki GIHlar mezodermaning «aorta, gonada va mezonefros» sohalarida uchrashi isbotlangan. Suyak ko‘migi shakllanishidan oldin ularning populyatsiyasi fetal jigarda kengayadi. Bunday tadqiqotlar GIHning vujudga kelishi va populyatsiyasi kengayishiga mas’ul mexanizmlarni tushunishga yordam beradi hamda oxir-oqibat GIHni in vitro.

sharoitida yetishtirish uchun qo‘llanishi mumkin bo‘lgan biologik va kimyoviy vositalarni aniqlashga yo‘l ochadi. GIHning asosiy manbai suyak ko‘migidir. Hozir ham bu manbadan transplantologiyada eng ko‘p foydalaniladi (qarang: Gematopoetik ildiz hujayralarni transplantatsiya qilish). Katta yoshli insonlarda GIHlar suyak ko‘migida, jumladan chanoq suyaklari, qovurg‘alar, to‘sh suyagi va boshqa suyaklarda joylashadi. Hujayralarni chanoq suyagidan igna va shprits yordamida bevosita yoki oldindan sitokinlar, jumladan ildiz hujayralarning suyak ko‘migidan chiqishiga yordam beruvchi G-CSF (granulotsit koloniyalarini rag‘batlantiruvchi omil) bilan ishlov berib, qondan olish mumkin.

Multipotent mezenximal stromal hujayralar (MMSH) — osteoblastlar (suyak to‘qimasi hujayralari), xondrotsitlar (tog‘ay hujayralari) va adipotsitlar (yog‘ hujayralari)ga differensiatsiyalana oladigan multipotent ildiz hujayralardir.

MMSHlarning embrional rivojlanish davridagi boshlang‘ich manbai mezenximal ildiz hujayralar (MIH) hisoblanadi. Ularni mezenxima, ya’ni embrional biriktiruvchi to‘qima tarqalgan joylardan topish mumkin.

MMSHlarning asosiy manbai suyak ko‘migi hisoblanadi. Bundan tashqari, ular yog‘ to‘qimasida va qon bilan yaxshi ta’minlangan boshqa to‘qimalarda ham aniqlangan. MMSHlarning tabiiy to‘qima muhiti perivaskulyar, ya’ni qon tomirlari atrofida joylashganini ko‘rsatuvchi bir qator dalillar mavjud. Bundan tashqari, MMSHlar sut tishlarining pulpasida, amniotik (homila atrofidagi) suyuqlikda, kindik qonida va kindik tizimchasining Varton jelesida topilgan. Bu manbalar tadqiq etilmoqda, lekin amaliyotda kam qo‘llanadi. Masalan, Varton jelesidan yosh MMSHlarni ajratib olish nihoyatda ko‘p mehnat talab etadi, chunki bu yerda ham hujayralar tomirlar atrofida joylashgan. 2005—2006-yillarda MMSH mutaxassislari hujayrani MMSH populyatsiyasiga kiritish uchun zarur bo‘lgan bir qator mezonlarni rasman belgiladilar. MMSHlarning immunofenotipi va odatiy differensiatsiyalanish yo‘nalishlari haqidagi maqolalar chop etildi. Bularga suyak, yog‘ va tog‘ay to‘qimalari hujayralariga differensiatsiyalanish kiradi.

MMSHlarni neyronga o‘xshash hujayralarga aylantirish bo‘yicha bir qancha tajribalar o‘tkazilgan, biroq tadqiqotchilar hosil bo‘lgan neyronlarning funksional ekaniga hanuz shubha qiladilar. Tajribalar MMSHlarning miotsitlarga, ya’ni mushak to‘qimasi hujayralariga aylanishi borasida ham olib borilmoqda. MMSHlarning eng muhim va istiqbolli klinik qo‘llanish yo‘nalishi — suyak ko‘migi yoki kindik qoni ildiz hujayralarining tutib qolinishini yaxshilash maqsadida ularni GIHlar bilan birga ko‘chirib o‘tkazishdir.

Ko‘plab tadqiqotlar inson MMSHlari transplantatsiyada rad etilishdan qochishi, dendrit hujayralar va T-limfotsitlar bilan o‘zaro ta’sirlashib, sitokinlar ishlab chiqarish orqali immunosupressiv mikromuhit yaratishini ko‘rsatdi. MMSHlar gamma-interferon miqdori yuqori bo‘lgan yallig‘langan muhitga ko‘chirib o‘tkazilganda ularning immunomodulyator funksiyasi kuchayishi isbotlangan. Boshqa tadqiqotlar bu xulosalarga zid: buning sababi ajratib olingan MIHlarning geterogen tabiati, o‘stirish usuliga ko‘ra ulardagi katta farqlar va hujayralarning senesensiyasi .

(qarishi) ta’siri bo‘lishi mumkin. MIHlar kerak bo‘lganda faollashtirilishi mumkin. Biroq ulardan foydalanish samaradorligi nisbatan past. Masalan, MIHlar transplantatsiya qilinganda ham mushak shikastlanishi juda sekin bitadi. Hozir MIHlarni faollashtirish bo‘yicha tadqiqotlar davom etmoqda. Ilgari o‘tkazilgan MIHlarni vena ichiga transplantatsiya qilish tadqiqotlari bu usul ko‘pincha rad etilish inqirozi va sepsisga olib kelishini ko‘rsatgan. Hozir periferik to‘qimalar kasalliklari, masalan, ichak yallig‘lanishini transplantatsiya orqali emas, balki MIHlarning mahalliy konsentratsiyasini oshiruvchi usullar bilan davolash afzal deb hisoblanadi.

Biroq terining shikastlangan qoplamini qayta epiteliylash, jumladan diabetik oyoq sindromida MIHlardan foydalanish samaradorligiga oid tadqiqotlar klinik sinovlarda ijobiy natijalar ko‘rsatgan.

To‘qimaga xos progenitor hujayralar (boshlang‘ich hujayralar) — turli to‘qima va a’zolarda joylashib, ularning hujayra populyatsiyasini yangilash, ya’ni nobud bo‘lgan hujayralarni almashtirishga mas’ul kam differensiatsiyalangan hujayralardir. Ularga, masalan, miosatellitotsitlar (mushak tolalarining boshlang‘ich hujayralari), limfo- va miyelopoez boshlang‘ich hujayralari kiradi. Bu hujayralar oligo- va unipotent bo‘lib, boshqa ildiz hujayralardan asosiy farqi shundaki, ular faqat ma’lum marta bo‘lina oladi, boshqa ildiz hujayralar esa cheksiz o‘z-o‘zini yangilash qobiliyatiga ega. Shu bois ularni haqiqiy ildiz hujayralarga kiritish masalasi bahsli.

To‘qimaga xos guruhga kiradigan neyron ildiz hujayralar ham alohida o‘rganilmoqda. Ular embrion rivojlanishi va fetal davrda differensiatsiyalanib, kelajakdagi yetuk organizmning barcha asab tuzilmalarini, jumladan markaziy va periferik asab tizimlarini shakllantiradi. Bu hujayralar yetuk organizmning markaziy asab tizimida ham, xususan, subependimal soha, gippokamp, hid bilish miyasi va boshqa joylarda aniqlangan. Nobud bo‘lgan neyronlarning aksariyati yangilanmasa ham, yetuk organizmning markaziy asab tizimida ildiz hujayralar hisobiga neyrogenez yuz berishi, ya’ni neyronlar populyatsiyasi qisman «tiklanishi» mumkin. Biroq bu jarayon shunchalik cheklanganki, patologik jarayonlarning natijalariga sezilarli ta’sir ko‘rsatmaydi.

Ommaviy axborot vositalarida embrional ildiz hujayralar inʼeksiyasi ko‘plab taniqli insonlar, asosan san’atkorlarning saratonga chalinishi va keyinchalik bevaqt vafot etishiga olib kelgan-kelmagani keng muhokama qilingan. Ular orasida Aleksandr Abdulov, Vera Glagoleva, Ilya Oleynikov, Lyubov Polishchuk, Dmitriy Xvorostovskiy, Janna Friske, Mixail Zadornov, Valentina Tolkunova, Klara Luchko, Anna Samoxina, Oleg Yankovskiy va boshqalar bor.^{[ishonchli bo‘lmagan manba]} Mashhur bemorlarning tahlillari aktyorlar organizmida yangilanish va hayotiy faoliyatning tezlashishini ko‘rsatgan. Ammo tez orada dahshatli statistika paydo bo‘ldi: ildiz hujayra inʼeksiyalarini olganlar dastlab chindan ham yosharishgan, so‘ng esa saraton, asosan glioblastoma (miya saratoni) tufayli juda tez halok bo‘lishgan. Bu kasallik hanuz ko‘p jihatdan sirli bo‘lib, miya gliya hujayralarida ko‘plab genetik buzilishlar yuz berishi va xavfli o‘smaning tez, kengayib o‘sishi bilan tavsiflanadi.

Ildiz hujayralar inʼeksiyasidan so‘ng organizmda faqat sog‘lom hujayralar emas, balki patologik, jumladan xavfli hujayralar ham faol bo‘lina boshlaydi. Organizm qanchalik keksaygan bo‘lsa, bunday hujayralar shunchalik ko‘p bo‘ladi. Vaqtinchalik yosharish ta’siri o‘tib ketadi, organizm yana zaiflashadi va turli oqibatlar namoyon bo‘ladi. Masalan, yuborilgan hujayralar tutib qolsa, organizmning o‘z hujayralari va immun tizimi bilan ziddiyat tufayli ko‘pincha ularning o‘zi ham saraton hujayralariga aylanishi mumkin. Har qanday holatda ham bu immun tizimiga stress ta’siri ko‘rsatadi va uning fonida patologiya rivojlanishi mumkin.