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Die roten Blutkörperchen im menschlichen Körper haben eine Lebensdauer von etwa 130 Tagen. Daher verfügt unser Körper über ein System zur Regulierung der Anzahl der einzelnen Blutzelltypen im Blutkreislauf und produziert jeden Tag mehr als 500 Milliarden Blutzellen. Dieser Prozess wird als Hämatopoese bezeichnet. Bei Wirbeltieren findet der größte Teil der Hämatopoese im Knochenmark statt und wird von einer begrenzten Anzahl hämatopoetischer Stammzellen (HSC, oder auch Blutstammzelle genannt) reguliert.
Hämatopoetische Stammzellen sind multipotent und besitzen die Fähigkeit zur Selbsterneuerung. Sie können in alle Blutlinien differenzieren, wodurch das adulte hämatopoetische System während der gesamten Lebensspanne eines Individuums dauerhaft erhalten bleibt.
Der Prozess der Hämatopoese ist bei Wirbeltieren hochkonserviert und verläuft in zwei unterschiedlichen Wellen. Im Zebrafischembryo erzeugt die erste, primitive Welle einen mesodermalen Zelltyp, der in der intermediären Zellmasse (ICM) zu hämatopoetischen Zellen und Endothelzellen differenziert. Die resultierenden Zellen sind transient, nicht pluripotent und haben keine (Selbst-)Erneuerungsfähigkeit.
In der zweiten, definitiven Welle differenzieren Endothelzellen in der der dorsalen Aorta (DA; bzw. Aorta-Gonaden-Mesonephros-Region (AGM)) in multipotente hämatopoietische Stammzellen (HSC; oder auch Blutstammzellen genannt). Dieser Prozess, wird als endothelial to hemogenic transition (EHT) bezeichnet wird, in multipotente hämatopoietische Stammzellen (HSC; oder auch Blutstammzellen genannt). Anschließend wandern diese HSC in ihre erste Stammzellnische, das kaudale hämatopoetische Gewebe (CHT), um sich zu vermehren und schließlich die lymphopoetischen und hämatopoetischen Organe, Thymus und Niere, zu besiedeln. HSC, die während der definitiven Welle erzeugt werden, haben das Potenzial, lebenslang alle Blutzellen des adulten Organismus das ganze Leben lang zu erzeugen. In der Klinik werden hämatopoetische Stammzelltransplantationen bei der Behandlung von Krebserkrankungen und anderen Störungen des Immunsystems eingesetzt.