一直以来，再生生物学研究的主要内容均是围绕探讨再生过程的类型。当某一种再生过程被诠释得比较清楚的时候，这种研究对理解再生生物学是非常有帮助的，但许多再生过程并不被人们所熟识，因此，本文将探讨各种各样的主要再生过程的重要关键因素，以期能为理解近年来出现的再生医学研究打下理论基础。

研究再生中细胞的作用的首要问题是参与再生的细胞来自于哪里?随着研究手段和技术的进步，研究人员逐渐给出了清晰的答案。早期的科学家对此问题的回答主要集中在试图阐明参与再生的细胞是本来就存在于损伤部位还是从其他地方响应损伤信号迁移过来的?并通过对两栖类动物的四肢和涡虫的割处再生研究，应用局部解剖的方法阐明了该问题。参与再生的细胞主要有以下四类:①损伤组织中残留的去分化的成熟细胞;②损伤组织中残留的没有去分化的增殖祖细胞;③损伤组织中的局部被活化的多能干细胞;④收到信号后从其他部位迁移过来的多能干细胞。

早期的研究在功能上确认了损伤组织中残留组织的重要功能。近年来，越来越多的研究集中于损伤组织处来源细胞的研究。研究者期望通过给予一个适当的微环境信号，能够使外源的细胞分化成为需要的特定细胞。这个环境可以是组织本身，也可以是异位表达的某种物质。随着研究的深入，研究人员发现还有个问题需要解决，迁移的细胞存在两种作用方式:①外源的细胞在组织损伤前就能迁移到该组织，一旦该组织受到损伤，这些迁移的细胞就能参与该组织的再生修复过程;②外源的细胞只有在组织损伤后才能接到指令，然后迁移到靶向组织参与再生。不论是何种作用方式，这些外源来的细胞到底有多少参与到组织再生过程中，仍然是个不乐观的问题。

再生过程中细胞与细胞之间的相互作用具有十分重要的作用，特别是发挥功能的底物。有意思的是，组织再生和割处再生对于这种细胞相互作用发挥效应的底物存在很大的区别。组织再生过程中往往某种特殊的底物是必需的，而相反的是，割处再生则需要去除细胞之间发挥作用的底物联系，以便细胞发生去分化和形成芽基。因此，细胞与底物之间的识别反应在再生过程中就显得尤为重要，这可能是导致组织不能完全再生、发生纤维化、形成瘢痕的重要原因。

虽然现在对于这种发挥作用的底物到底是什么，仍然还有争论，但不能否认的是，细胞外基质对于底物的作用发挥很关键，因为细胞外基质不仅能结合一些譬如生长因子之类的生物活性大分子，也有可能细胞外基质本身就能充当底物的角色。基于细胞外基质如此重要的功能，现在围绕再生医学的组织工程学有相当大一部分是在研究细胞外基质作为一种天然的生物材料，为组织器官的再生发挥支架作用。总的来说，细胞外基质的功能主要在于为细胞提供一个可再生的微环境，是再生研究领域不可或缺的部分。

再生的发生并不是完全独立的一个局部反应，抛开再生的结构特性不谈，从功能特征来讲，再生实质上是一个机体在受到损伤以后，全身动员的过程。这种联系在割处再生中表现尤为突出，譬如一旦两栖类动物的四肢断肢以后，它必须保持好几个月的时间不动来让断肢再生。组织再生的反应可能没有那么大，但也确实依赖周围组织的支持，特别是血供。现有研究普遍认为，无论是机体再生的组织器官，还是外源的组织工程器官，如果不能很好的解决血供的问题，再生的组织器官是无法行使功能的。毕竟组织器官的存活需要血液循环来提供氧气和营养物质。

神经对组织再生的支持作用也是十分重要的，但却比血供来的更为复杂。有些再生并不需要神经的支持，有些组织再生却离不开神经的支持;有些再生只需要神经有足够的数量，与神经的类型无关，而有些再生却只依赖于交感神经元。

形态发生理论( morphogen theory)认为调控性状的蛋白是呈梯度排列的，不同数量的蛋白激活基因能形成各式各样的自然特征。形态发生理论首创于20世纪50年代，由著名的数学家和逻辑学家Alan Turing等人创造，20世纪60年代Lewis Wolpert又从中进行了精炼。不论是在胚胎发育还是再生领域，形态发生作为一种发育形式，到目前为止，仍然是一个知之甚少的领域。尽管已经有大量的文献提供了可能机制的研究线索，但关于形态发生的细胞与分子生物学机制却未见比较可信的研究。

最近来自美国纽约大学的研究人员发现了胚胎不同区域，蛋白表达调控的新机制，也揭示了机体如何计划组织生理特性的机制，这一成果对已存在几十年理论提出了质疑。研究人员分析了果蝇，聚焦于一种蛋白: Bicoid( Bcd)，这种蛋白在将形成成熟果蝇头部的胚胎尾部中以最高量梯度表达，他们检测了大量Bcd蛋白直接激活的靶基因，每个靶基因都能在胚胎某个区域中进行表达，对应于某个特殊的结构。还分析了这些靶基因的DNA序列，结果发现了三个另外的蛋白: Runt、Capicua和Kruppel的结合位点。这三种蛋白都是在胚胎中部以最高表达量梯度表达，因此正好对应于Bcd活性梯度的相关方向。研究人员通过操控这些蛋白的结合位点，修改其空间分布，结果证明了这些抑制成分可以对抗依赖于Bcd的活性，而且在构建正常胚胎过程中的正确边界顺序具有关键性的作用。这些研究提出了对于形态发生理论的质疑，研究人员解释道，他们的发现并没有否定之前的观点，而是认为这一理论需要更进一步的修改。