由于造血组织中造血干细胞在形态学方面无法与其它单核细胞区别，而且数量极少，这为造血干细胞的分离纯化并对其功能分析和分化的研究造成极大困难。

由于单克隆抗体技术的进步，流式细胞仪（FACS）的应用，以及对小鼠和人造血干细胞表面标志的研究，取得了很大进展，为造血细胞的分离纯化及鉴定创造了条件。

1．Thy-1与丝裂原（wheatgermagglutininWGA）Visseer等发现小鼠骨髓中造血干细胞对WGA有高亲和性。利用这一特性，应用FACS自骨髓中分离造血干细胞应及核系Mac-1等谱系抗原与WGA反应性相结合，即可自骨髓中Lin-/WGA 细胞群中分离造血干细胞，也获得良好结果。

也有学者发现正常小鼠骨髓细胞中，也能表达低密度Thy-1抗原（Thy-11）。如与上述标志组合，即自骨髓Thy-11。Lin-WGA 细胞群中，分离造血干细胞，可用于对造血细胞的功能分析。

2．干细胞抗原（stemcellantigen-1Sca-1）有学者制备一种抗原前T细胞杂交瘤的单克隆抗体，用这种单抗检出的抗原分子称为干细胞抗原-1（Sca-1）。其后有人自骨髓中Thy-1Io、Lin-、Sca-1 细胞群中，可分离纯人造血干细胞。

3．原癌基因（c-kit）最近证明造血干细胞与c-kit基因密切相关。C-kit可编码一种穿膜酪氨酸激酶受体分子。应用单克隆抗体证明此分子可存在于造血干细胞膜上，其后证明它的配体分子是造血干细胞因子（stemcellfactorSCF）。它是信号传导分子，对造血干细胞的分化具有重要作用。小鼠多能干细胞表面分子标志可视为Thy-1Io、WGA 、c-kit 、Lin-。

c-kit分子可高频率表达于多能干细胞表面，但骨髓中c-kit 细胞可分化为各种血细胞，而胸腺中c-kit细胞可分化为淋巴细胞，不能分化为髓系细胞，所以胸腺内c-kit 细胞，可能是淋巴样干细胞。

4．CD34对人体造血干细胞表面标志的研究，是用单克隆抗体CD34证明的。CD34单克隆抗体检测的抗原即为CD34分子。自人骨髓细胞中应用FACS可分离纯化CD34 细胞群，如与造血因子共同体外培养可获得含有各种血细胞的混合集落，所以CD34 细胞为骨髓中造血干细胞，CD34抗原可视为骨髓造血细胞标志之一。