扩增造血干细胞的同时，也明显地加速了其分化，一方面是造血干细胞扩增所面临的一个难题，但同时又形成了一个新的研究领域，即利用造血干细胞具有多向分化的潜能，通过细胞因子的不同组合，定向地诱导其分化，产生大量所需的功能细胞（如红细胞、粒细胞、血小板、树突状细胞、NK细胞、淋巴细胞等），以满足基础研究及临床应用的需要，这在新一代的细胞免疫治疗中将具有十分重要的意义。

1．粒系和红系细胞的定向诱导分化利用SCF+IL-3+G-CSF+GM-CSF/或TPO的组合诱导CD34＋细胞向粒系分化，5-7天后体系中的粒细胞生长呈现优势，10天时CFU-GM增加了12.8714.46倍，且出现大量的中性粒细胞；而SCF+IL-3+EPO十TIM则可扩增BFU-E巧倍，同时体系中出现大量血红蛋白分泌及网织红细胞。

2.巨核细胞和血小板的定向诱导分化TPO对巨核系造血干细胞的增殖分化、血小板的生成及系特异性标志的表达均具有明显的刺激作用。利用因子SCF+IL-3+IL-6+TPO进行CFU-MK和细胞CD41a＋扩增，于第14天达17-35倍。此外，TPO还可加速CFU-MK进一步分化成熟，诱导巨核细胞在胞质内形成凸出的界膜系统、血小板特异性颗粒及“血小板区”，最终分裂形成血小板。

3．树突状细胞(DC）的定向诱导扩增DC是体内最有效的抗原提呈细胞（APC)之一，通过其表面的B7、MHC-II类分子、ICMC-1等共刺激分子，激活T辅助细胞，促使其分泌IL-2等细胞因子，并传递特异性抗原信号，最终激活细胞毒T细胞(CTL)。因此，在肿瘤免疫及其治疗中具有重要意义。

4.LAK细胞、NK细胞和淋巴细胞的定向诱导分化单用IL-2即可在6-8天诱导CD34+细胞形成NK细胞，CD3-CD56+NK细胞可扩增3-5.4倍，诱导扩增的NK细胞可诱发移植物抗肿瘤效应(GVT)，且对CD34＋细胞无明显影响，SCF、IL-3、IL-15等细胞因子对NK细胞的诱导扩增具有协同作用。目前在临床上，外周血白细胞经IL-2诱导转化为LAK细胞，已经成为继手术、放疗、化疗后的又一种肿瘤治疗方法。

5．其他细胞的定向诱导分化造血干细胞以及更早期的间质干细胞，可在体外被诱导分化为造血基质细胞、骨、肌肉、软骨、肌膛、韧带等细胞和组织，从而使新一代细胞治疗的范围更加广阔。