心肌的收缩、舒张功能在各种致病因素(心肌缺血、缺氧、感染等)的作用下发生障碍，心排血量减少，不能满足组织代谢需求的病理生理过程称为心力衰竭。
干细胞是一类具有多种功能，能够自我更新并分化成一系列特定细胞类型的未分化的细胞。而根据其所处的发育阶段，可分为胚胎干细胞(ESCs)和成体干细胞。已经研究证实大脑、骨髓、外周血液、骨骼肌、皮肤、肝脏等成体组织中含有干细胞。
骨髓研究发现人类骨髓有许多细胞类型，这其中包括三种干细胞，造血干细胞（HSC）、间充质干细胞(MSC)和内皮祖细胞(EPCs)。MSC是多能干细胞，骨髓是其主要来源，MSC还可以从牙髓、脐带血、子宫、脂肪组织、外周血、输卵管、胎儿肝、肺等组织中分离出来。间充质干细胞在体内或体外特定的诱导条件下，可分化为脂肪细胞、骨细胞、软骨细胞、神经、肝、心肌等多种组织细胞。
目前，大多数体内研究报道了移植的MSCs在两周内死亡，很少或根本没有直接分化成心肌细胞。将MSC移植到梗死的心脏中可以促进心脏再生，却未融入心肌中;而旁分泌因子通过刺激心肌细胞增殖和新生血管的形成最终导致了心肌的再生。年，开始了MSC的首次临床试验，将MSC注入患者的心脏，以检测其治疗的安全性。从此，开展了大量的研究，结果显示运用人类MSC治疗后的心肌再生和心脏功能得到了显著的提升。同时研究还显示了，MSC治疗可以延缓心脏的衰老。
脂肪源性干细胞脂肪源性干细胞是近年来从脂肪组织中分离得到的一种具有多向分化潜能的多能干细胞，其可以分化成软骨，血管和肌肉组织，包括心肌细胞。关于脂肪干细胞向心肌细胞分化有多种报道，其中包括从大鼠心肌细胞核和细胞质提取治疗性脂肪干细胞。有趣的是，这些细胞在没有经过任何预处理的情况下，能够自发地分化成为心肌细胞。在脂肪干细胞分化成心肌细胞中，还发现其他的显著特点是横纹肌横纹外观、多核化，这一切都强烈支持脂肪干细胞功能分化为心肌细胞。