剑桥大学和欧洲分子生物学实验室-欧洲生物信息学研究所（EMBL-EBI）的研究人员发现，个体发育在受孕第二天、胚胎仅有四个细胞时就已经开始成形。尽管这些胚胎细胞在形态上看似相同，但它们实际上已表现出微妙的分子差异。这项研究作为封面文章发表在《Cell》杂志上。
精子和卵子受精后，受精卵分裂生成全能性干细胞，这种细胞能够分化为全身和胎盘的任何细胞。然而，在随后的细胞分裂中，胚胎细胞很快丧失了这种可塑性，成为多能性细胞，其发育能力受到限制，不再能生成胎盘细胞。
研究人员通过单细胞测序发现，早在四细胞胚胎阶段，这些细胞就已经各不相同。他们建立了小鼠胚胎发育模型，利用最新测序技术检测单细胞水平的基因活性。结果显示，四个胚胎细胞之间某些基因活性存在明显差异，其中Sox2基因差异最大。Sox2是多能性网络的一部分，当其活性减弱时，引导细胞向胎盘发育的主调控子活性增加。
“我们想知道，未来发育的重要决定是何时定下的，”剑桥大学的Magdalena Zernicka-Goetz教授说。“我们现在知道，早在受精两天后的四细胞期，胚胎细胞就已经走上了特定的方向。”研究人员指出，强大的测序工具可以帮助人们加深对发育机制的了解，揭示早期胚胎细胞的发展方向。
2006年，山中伸弥教授通过iPS技术率先将已分化细胞重编程为多能细胞，并因此获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。目前，从成体细胞获得多能细胞的技术已相当成熟，但人们一直未能诱导细胞达到全能状态。法国国家健康与医学研究院（INSERM）和德国马普所的研究团队近期取得重大突破，成功诱导出全能细胞，相关成果发表在《Nature Structural & Molecular Biology》杂志上。
Whitehead研究所的科学家们发现，干细胞在分裂时能够区分衰老和年轻的线粒体，并将它们不对称地分配给子细胞。继续保持“干”性的子细胞主要分到年轻的线粒体，而分化的子细胞主要分到衰老的线粒体。这项发表在《Science》杂志上的研究指出，细胞内容物的不对称分配可能是干细胞防止损伤累积的一种机制。
在过去十年里，多能干细胞已成为多个领域的实用工具，帮助人们探索发育生物学、研究疾病病理和开发细胞疗法。不论用干细胞做什么研究，都离不开低温保存。冷冻可以保存珍贵的干细胞资源，但冷冻干细胞并不像冷冻已分化细胞那么简单，不能简单沿用普通细胞的冷冻试剂和方案。