间充质干细胞是来源于中胚层的具有自我更新和多向分化潜能的多能干细胞，目前的研究显示间充质干细胞已经从骨髓、肌肉、脂肪、骨等多种组织中分离获得。
　　多年来，普遍的观点认为间充质干细胞是一种定向发育的成体干细胞，只能分化成其所在组织的细胞。然而，Petersen的研究结果与该观点相悖，即间充质干细胞除了能够分化为所在组织细胞外，还可以产生其他的组织细胞。体外实验结果表明成年小鼠间充质干细胞和人间充质干细胞在特定诱导剂存在的条件下培养诱导后逐渐具有神经元形态学特征并表达神经元特异性标志-神经元特异性烯醇化，证实了间充质干细胞可在体外进行诱导，在加入神经生长因子、脑源性神经生长因子等后可以促进其成活并向神经细胞定向转化。
　　体内实验研究则证实了间充质干细胞能够在宿主体内游走、迁移并转化为神经元细胞。如Yano等将表达绿色荧光蛋白的间充质干细胞移植入大鼠损伤的脊髓中，4周后发现绿色荧光蛋白阳性细胞从注射点迁移至背侧白质并表达神经元或星形胶质细胞标记物；Hellmann等将间充质干细胞移植到6-羟基多巴胺诱导的帕金森病大鼠纹状体中，发现移植细胞可以存活几个月，并可迁移到对侧大脑半球。Li等的研究表明间充质干细胞纹状体内移植可减轻1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氢吡啶诱导的帕金森病小鼠模型的运动功能障碍，同时免疫组织化学染色显示溴脱氧尿苷标记的移植细胞在脑内存活至少4周，并表达酪氨酸羟化酶活性，说明治疗产生效果可能是由于产生了多巴胺，从作用机制上提示了间充质干细胞移植应用于帕金森病治疗的可行性和有效性。