幹細胞とは、分裂してさらに幹細胞や前駆細胞を生み出し、成熟した特殊な細胞種に分化する未分化な細胞のことです。体内のすべての細胞は、初期胚の幹細胞から生成されるが、骨髄、脳、皮膚、腸などの多くの成人組織にも少量の幹細胞が存在します。これらの成体幹細胞は、通常、その組織に存在する様々な種類の細胞を産生し、損傷した細胞を交換したり、組織を継続的に更新したりしています。

小腸

小腸を覆う上皮は、成体幹細胞によって絶えず更新されています。人体の中で最も早く入れ替わる組織であり、ほとんどの細胞が3～5日で入れ替わると言われています。腸管上皮は、小腸の内部に突出した数千の絨毛で構成されており、その表面積を増やすことで栄養の吸収を助けています。

腸管幹細胞は、絨毛の間にあるクリプトと呼ばれる侵入口の底部に存在し、新しい幹細胞と、急速に分裂して絨毛を上っていき、吸収細胞、杯細胞、腸内分泌細胞、パネス細胞など、腸上皮のすべての種類の細胞に分化する娘細胞（通過増幅細胞と呼ばれる）を作り出します。これらの成熟細胞は、それぞれの機能を果たすために絨毛を上っていきます。ただし、パネス細胞は再び下ってクリプトの底部に存在します。

成熟した細胞は絨毛の最上部に到達すると、アポトーシス（プログラムされた細胞死）を起こして剥がれ落ちます。新しい細胞は下から押し上げられ、失われた細胞と入れ替わり続けます。