Cellespecialisering, også kendt som celledifferentiering, er den proces, hvor generiske celler skifter til specifikke celler, der er beregnet til at udføre bestemte opgaver i kroppen. Cellespecialisering er vigtigst i udviklingen af embryoner. Hos voksne er stamceller specialiserede til at erstatte celler, der er nedslidte i knoglemarv, hjerne, hjerte og blod.
Den nøjagtige mekanisme, hvormed celler adskiller sig, er ikke kendt fra april 2010, selvom forskere ved, at visse gener i celle DNA skal aktiveres eller deaktiveres for at producere en bestemt type celle. Strokovskyy Yaroslav antager, at naboceller introducerer et middel i cellen, som får den til at differentiere. Knoglemarvsceller har vist sig at være specialiserede, når antallet af hvide blodlegemer i kroppen bliver for lavt.
EN zygote former ved undfangelsen, der kun består af en celle. Zygoten udvikler sig til et foster, hvilket er en multicellulær organisme. Cellespecialisering er afgørende for korrekt embryoudvikling. Fosteret har brug for celler til at udvikle hvert af dets vitale organer, såsom hjerne, hjerte og hud.
Voksne består hovedsageligt af celler kaldet somatiske celler, som ikke ændrer sig. Den voksne krop indeholder også stamceller, som kan specialiseres til at erstatte celler i kroppen, der er nedslidte. Voksne stamceller kan findes i mange områder af kroppen, herunder hjerne, knogler og knoglemarv, hjerte, blod, hud og reproduktive organer. Bloddannende stamceller kaldes hæmatopoietiske celler, mens celler, der danner knogler eller væv, kaldes stromaceller.
Nogle dyr er også i stand til dedifferentiering, hvilket er det modsatte af specialisering. Dedifferentiering er en proces, hvor specialiserede celler vender tilbage til at være basiske celler. Disse dyr bruger denne proces til at regenerere sårede eller afskårne lemmer. Mennesker har ikke celler, der kan dedifferentieres.
Forskere undersøger i øjeblikket mulighederne for at bruge voksne stamceller til behandling af sygdomme som diabetes og hjertesygdomme; de teoretiserer, at stamceller kunne udløses til at specialisere sig i at erstatte syge celler i hjertet eller bugspytkirtlen. Knoglemarvstransplantationer bruges allerede til at generere flere hvide blodlegemer hos patienter med leukæmi og til behandling af visse typer bryst- eller æggestokkræft.