臨床應用的hMSCs應具有四類質量屬性：基本細胞生物學屬性，微生物學安全性，生物學安全性和生物學有效性。其中生物學有效性與hMSCs臨床治療效應密切相關，是臨床前研究階段用于預測臨床治療效應，是現階段乃至未來決定hMSCs臨床轉化是否能成功的重要質量屬性。不同組織來源的 hMSCs生物學有效性質量屬性，可歸類為誘導分化功能、免疫調控能力及組織再生功能，而每一類別中又含有細化的內容(或質量屬性)。

體外評價hMSCs細胞向不同譜系的分化能力是hMSCs生物學有效性質量評價的關鍵質量屬性，接下來就hMSCs的生物學有效性評價中的多向分化潛能作詳細介紹。

hMSCs在特定體外誘導分化培養條件下，具有向內、中、外胚層不同細胞系分化的潛能。在體外質量評價實驗中，可以通過特定的誘導條件將hMSCs向特定功能細胞分化，進而運用不同檢測技術對分化細胞的相關生物學特性或功能進行評價。目前普遍接受由ISCT于2006年首次提出的以成骨、成脂、成軟骨細胞誘導分化能力的評價方法。

一、 hMSCs成骨細胞誘導分化：

在體外培養條件下，經過特定誘導條件使hMSCs分化發育為成骨細胞。通常將這個分化過程劃分為細胞增殖期、分化早期、分化中晚期三個階段。hMSCs 在貼壁后就開始進入細胞增殖階段，以DNA復制和組蛋白合成為特征。分化早期則以堿性磷酸酶活性升高、I型膠原分泌為特征，同時還伴有細胞增殖抑制。分化中晚期主要以鈣離子的沉積為特征。故常通過檢測鈣離子沉淀“鈣結節”的量來表示成骨分化的強弱。

 茜素紅S是橙黃色的針狀體，由茜素經發煙硫酸磺化，然后轉變為鈉鹽制得。屬一種蒽醌(Anthraquinone)類的衍生物，是茜素磺酸鈉鹽，它能與鈣鹽以鰲和方式形成橘紅色復合物，用以識別組織細胞的鈣鹽成分。經茜素紅(alizarin red)染色呈陽性，提示成骨誘導分化后細胞內可形成礦化基質。

二、 hMSCs成脂細胞誘導分化：

 人和哺乳動物體內的脂肪組織可以分為白色脂肪組織和棕色脂肪組織，兩種脂肪組織的細胞中均含有脂肪，但是他們在分布位置和結構功能上有所區別。白色脂肪組織普遍分布在皮下組織和內臟周圍，主要起能量倉庫的作用，將多余的能量以脂肪的形式儲存起來。棕色脂肪組織主要分布在頸部兩側、背部上側、鎖骨附近和脊柱周圍，其細胞內含有大量線粒體，可以將食物中的能量轉化為熱能。

hMSCs在相關誘導分化培養基培養14～28 d后，經油紅O(oil red 0)染色為陽性，根據脂肪組織細胞的特點：細胞漿中含有脂肪滴，可以通過油紅O對細胞中脂肪滴染色。說明分化的細胞內形成脂滴。

 油紅O（蘇丹紅）是一種脂溶性偶氮染料，能特異性地使組織和細胞內中性甘油三脂、脂質以及脂蛋白等染色。油紅 O 配成染色液用于染色時，可以通過相似相溶的原理使組織或細胞內的脂滴著紅色，可用于分析組織或細胞樣本中的脂質分布情況。

三、 hMSCs成軟骨細胞誘導分化：

具有成軟骨分化能力的hMSCs細胞在誘導培養過程中，可以自發收縮聚集形成細胞微球，并逐漸形成具有一定硬度和彈性并呈白色外觀的軟骨樣子組織。該組織經阿利新藍染色呈陽性。（在間充質干細胞誘導分化為軟骨細胞后，細胞可以合成并分泌大量細胞外基質，其中包括富含透明質酸的糖胺聚糖，可以被阿利新藍染成藍色。）伴隨軟骨細胞分化，Ⅱ型膠原等軟骨細胞特定基因表達水平會顯著上調，因此可利用在軟骨分化條件下，hMSCs成細胞球能力、形成軟骨組織形態能力、番紅O或阿新藍染色及軟骨特定基因表達上調情況綜合判斷hMSCs成軟骨細胞分化能力。

這種基于三維細胞培養、形態學觀察和阿利新藍染色的檢測方法可以提供相對明確的成軟骨細胞分化能力的信息。

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無菌檢測、支原體檢測，確保產品無微生物污染或代謝產物污染；

生物學安全性檢測

成瘤性和致瘤性檢測、異常免疫反應檢測、殘留物的檢測；

生物學有效性評價

多向分化功能的評價、免疫調控功能的評價、hMSCs組織再生功能的評價

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