造血干细胞是指尚未发育成熟的细胞，是所有造血细胞和免疫细胞的起源，它不仅可以分化为红细胞、白细胞和血小板，还可跨系统分化为各种组织器官的细胞，具有自我更新、多向分化和归巢（即定向迁移至造血组织器官）潜能。因此是多功能干细胞，医学上称其为“万用细胞”，也是人体的始祖细胞。干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是机体的起源细胞，是形成人体各种组织器官的祖宗细胞。
造血干细胞有两个重要特征：其一，高度的自我更新或自我复制能力；其二，可分化成所有类型的血细胞。造血干细胞采用不对称的分裂方式：由一个细胞分裂为两个细胞。其中一个细胞仍然保持干细胞的一切生物特性，从而保持身体内干细胞数量相对稳定，这就是干细胞自我更新。而另一个则进一步增殖分化为各类血细胞、前体细胞和成熟血细胞，释放到外周血中，执行各自任务，直至衰老死亡，这一过程是不停地进行着的。
近期，由伦敦大学学院（UCL）和美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）科学家领导的一项研究，首创了追踪人类胚胎中造血干细胞发育步骤的图谱，为科学家提供了在实验室中生产全功能造血干细胞的蓝图。研究发表在《自然》上，数据在人类造血干细胞发展图谱网站上向公众提供。
该研究利用单细胞RNA测序和空间转录组学创建了这个图谱资源，这些新技术使科学家能够识别数千个单个细胞的独特遗传网络和功能，并揭示这些细胞在胚胎中的位置。这些数据使科学家能够跟踪血液干细胞，包括从造血内皮细胞出现，在其发育过程中从主动脉到骨髓的不同位置迁移。
研究人员比较了CS13-17 AGM数据和CS10-11的胚胎和卵黄囊数据，发现可转化为HSC的生血内皮细胞来源于代谢静息状态下的IL33+ALDH1A1+动脉内皮细胞。
研究人员对比了iPSC来源的造血干祖细胞与体内HSC的区别，发现两者内皮血管转化信号通路存在差异，并且前者也缺少HSC成熟的分子特征，揭示了体外产生功能性HSC的瓶颈。
研究人员表示，未成熟的造血干细胞必须通过不同的位置来学习如何发挥造血干细胞的作用。该研究还确定了血管壁中产生造血干细胞的确切前体。
