牙髓组织属于牙体组织的唯一软组织，位于牙齿内部的牙髓腔内。2000 年，牙髓干细胞被发现，其免疫表型、形成矿化结节能力极其类似于骨髓
间充质干细胞，呈梭形形态，具有较强的克隆能力，同时还具有自行更新、多向分化等潜能，与其他组织成体肝细胞的生物学特性十分相似。据报道，牙髓干细胞可能存在于它们起源组织的微脉管中，并且脉管抗原、平滑肌抗原、毛细血管抗原标志和骨髓基质干细胞相同。
在牙齿形成后，一旦牙本质细胞受到轻度刺激，便会出现牙本质再生、修复，但成牙本质细胞一经分化，便不能再分裂，这种修复能力的发生是由于牙髓干细胞所致。全美基因俄罗斯干细胞抗衰老中心指出：牙髓干细胞可以有效消除感染、保留患牙等作用；以新西兰大白兔制作动物模型、兔损伤面神经标本为例，结果显示出牙髓干细胞的再生室修复，有助于损伤面神经再生，提示牙髓干细胞通过自身定向分化能力可转变成神经干细胞，对面神经的修复具有明显的促进作用，利于为面神经损伤的临床治疗。
牙髓干细胞的生物学特性
1、高度增殖与自我更新能力
高度增殖能力是指牙髓干细胞在体外培养中的增殖率较骨髓基质干细胞高，同时牙髓干细胞在传代中同样具有较高的增殖能力；自我更新能力是指干细胞通过对称或者不对称分裂产生至少一个保留干细胞特性子细胞的过程，有助于维持干细胞的多分化潜能。
2、多向分化能力
牙髓干细胞具有多向分化的潜能，在形成矿化结节能力的同时也可以在不同细胞因子诱导下能够分化为中胚层细胞（成骨细胞、成牙本质细胞等）、外胚层细胞（角膜上皮细胞、神经细胞等），如肝、神经、骨、肌肉等，其有助于改善兔眼角膜缺损处，加速伤口愈合速度，也可替代受损肝细胞发挥抗炎、抗纤维化等功效，利于肝功能的恢复等。
牙髓干细胞具有良好的分化潜能、自我更新能力、高度增殖能力等生物活性。此外，牙髓干细胞还具备良好的牙髓、牙本质再生能力，所以，牙髓干细胞可以作为组织工程学中极具潜力的种子细胞，应用前景十分广阔。同时，牙髓干细胞仍然面临诸多问题，如牙髓干细胞的高效率定向分化存在一定程度的困难；牙髓干细胞尚无特异性细胞表面标志物；牙髓干细胞存在形成肿瘤的风险；牙髓干细胞随着年龄的增长，其组织修复能力降低；牙髓干细胞相关研究多数为人体外实验/动物实验，需要进一步研究牙髓干细胞在疾病治疗方面的影响等。
