줄기세포(stem cell)는 미분화 세포이며, 분열하여 더 많은 줄기세포를 생성하거나 성숙한 특수 세포 유형으로 분화하는 전구세포(progenitor cell)를 생성합니다. 신체의 모든 세포는 초기 배아(embryo)의 줄기세포로부터 생성되지만, 일부 줄기세포는 골수, 뇌, 피부, 내장을 포함한 많은 성체 조직(adult tissue)에도 존재합니다. 이러한 성체 줄기세포(adult stem cell)는 일반적으로 손상된 세포를 대체하거나 조직을 지속해서 재생하기 위해 해당 조직에서 발견되는 다양한 세포 유형을 생성합니다.
소장(small intestine)의 안쪽을 덮는 상피(epithelium)는 성체 줄기세포에 의해 지속해서 재생됩니다. 이는 인체에서 가장 빠르게 대체되는 조직으로, 3-5일 이내에 대부분의 세포가 교체됩니다. 장 상피는 소장의 내부로 돌출된 수천 개의 융모(villi)로 구성되어 있으며, 표면적을 증가 시켜 영양소 흡수를 돕습니다.
장 줄기세포는 융모 사이의 crypt(지하실)라 불리는 함입(invagination)의 바닥에 있습니다. 이 줄기세포는 분열해 새로운 줄기세포를 생성할 뿐만 아니라 빠르게 분열하는 딸세포(daughter cell)도 생성합니다. 이 딸세포(transit amplifying cell이라 불리기도 함)는 융모 위로 이동하며 장 상피에 있는 모든 종류의 세포 유형(흡수세포(absorptive cell), 술잔세포(goblet cell), 장내분비세포(enteroendocrine cell), 파네트세포(Paneth cell))으로 분화합니다. 이 성숙한 세포들은 계속해서 융모 위로 이동하며 기능을 수행하는데, 파네트세포는 예외로 다시 아래로 내려가서 crypt에 머뭅니다.
성숙한 세포가 융모의 꼭대기에 도달하면 세포자연사(apoptosis)라는 세포사멸을 통해 사라집니다. 새로운 세포들은 계속해서 아래에서 위로 밀려 올라가고, 계속해서 잃어버린 세포들을 대체합니다.
