Все гемопоэтические клетки имеют костномозговое происхождение. В отличие от многих других клеточных систем организма кроветворная система находится и состоянии постоянного самообновления. Клеточная продукция нормального кроветворения достаточно велика и составляем более 300 млн. клеток в минуту. Образующиеся в костном мозге клетки по мере созревания равномерно поступают в кровеносное русло, при этом время циркуляции их также постоянно: эритроциты циркулируют 100-120 суток, тромбоциты около 10 суток, нейтрофилы – менее 10 часов. Каждый день теряется 1×10 в 11 степени клеток крови, но эти потери в течение всей жизни человека восполняются клеточной фабрикой – кроветворной системой. Нормальное кроветворение поликлональное, т. е. осуществляется одновременно многими клонами. Современная теория кроветворения базируется на унитарной теории Л.Л. Максимова, согласно которой все клетки крови происходи: из единой родоначальной клетки – полипотентной стволовой кроветворной клетки (ПСКК). Стволовые кроветворные клетки обладают уникальным свойством – полипотентностью, т. е. способностью к дифференцировке во все без исключения клетки крови. Способность стволовых клеток менять направленность дифференцировки получило название «пластичность». В экспериментальных исследованиях доказана возможность участия СКК в образовании других тканей организма.
Из ПСКК возникают две линии дифференцировки – миелоидная и лимфоидная, каждая из которых имеет свои клетки-предшественники. Полиолигопотентные коммутированные предшественники КОЕ-ГЭММ (гранулоцитарно-эритроцитарно-макрофагально-мегакариоцитарные) дают начало 4 росткам. КОЕ-ГМ (гранулотарно-макрофагальные) двум росткам гемопоэза. Многочисленные моно- или унинотентные коммутированные предшественники являются родоначальными для одного ростка гемопоэза: например, КОЕ-Г для гранулоцитарного, КОЕ-М для моноцитарно-макрофагального. КОЕ-Э и БОЕ-Э (бурстобразуюшая единица) для эритроидного. По мере дифференцировки клетки от истинно стволовой (обладающей широким спектром возможностей к дифференцировке и пролиферации) до унипотентной (способной к дифференцировке только по одному ростку кроветворения) пролиферативный потенциал ее снижается. Регуляция пролиферации и дифференцировки СКК и гемопоэтических клеток-предшественников осуществляется такими цитокинами, как ИЛ-1, ИЛ-3, факторстволовых клеток, ИЛ-6, ИЛ-4, ИЛ-5, эритропоэтин и другими гуморальными факторами. Степень дифференцировки СКК может быть установлена на основе экспрессии ряда дифференцировочных антигенов на их мембране. Истинные СКК экспрессируют CD34 в отсутствие HLA-DR и маркеров линейной принадлежности. Появление на мембране СКК молекулы CD33 соответствует этапу КОЕ-ГМ.