造血是血细胞和血小板生成、分化并得以维持的过程。它提供负责运输氧气的红细胞、参与免疫防御的白细胞，以及参与血液凝固的血小板。在成年人中，造血主要发生在骨髓，其中的造血干细胞和祖细胞产生具有特定功能的后代细胞。这一过程既补充丢失或衰老的血液成分，也根据生理需求调整生成量。造血涵盖细胞增殖、谱系定向和成熟，而不只是将细胞释放到血液循环中。(niddk.nih.gov)
发育过程与造血部位
造血发生的部位及其细胞来源会随发育而变化。早期造血始于胚胎卵黄囊。随后，能够长期维持造血的干细胞从发育中的主动脉相关的特化血管内衬细胞中产生，这类细胞称为生血内皮。这些干细胞迁移至胎肝，在那里扩增，之后再定植于骨髓。因此，胚胎造血包括相互重叠的多个阶段，而不是一条从始至终都与成人造血相同的连续途径。(openstax.org)
出生后，红骨髓成为主要的造血组织。儿童红骨髓的分布范围比成人更广。成人造血主要集中于椎骨、骨盆、胸骨、颅骨，以及肱骨和股骨的近端。发生在骨髓之外的造血称为髓外造血。当正常骨髓造血不足或受到干扰时，肝脏和脾脏可以支持这一过程；脾脏中的造血微环境也参与应对造血应激。(openstax.org)
干细胞与谱系定向
造血干细胞既具有自我更新能力，即产生仍保有干细胞特性的后代细胞，也具有生成多个血细胞谱系的能力。由干细胞产生的祖细胞，其发育潜能通常更为受限。祖细胞在终末成熟之前通过增殖扩大细胞产量，使数量相对较少的干细胞群也能支持血液成分的持续更新。(niddk.nih.gov)
传统模型将造血分为髓系和淋巴系两大分支。髓系发育产生红细胞、生成血小板的巨核细胞、粒细胞和单核细胞；淋巴系发育产生B细胞、T细胞和自然杀伤细胞。这种分支框架仍有助于描述各类细胞之间的总体关系，但不同的干细胞和祖细胞群体具有异质性。将单细胞分子测量与功能实验相结合的研究表明，早期谱系定向可以通过连续变化推进，而不一定只经过界限分明的中间细胞群。(openstax.org)
成熟血液成分的生成
红细胞生成是造血过程中产生红细胞的部分。未成熟的红系细胞经过一系列成熟阶段后，以网织红细胞的形式进入血液循环，随后成为成熟红细胞。红细胞的生成量与氧输送密切相关：主要由肾脏产生的促红细胞生成素向骨髓发出信号，促使其增加红细胞生成。正常的红细胞生成需要铁、维生素B12和叶酸，缺乏这些营养物质可能导致贫血。(openstax.org)
血小板来源于巨核细胞。巨核细胞是骨髓中的大型细胞，通过释放细胞碎片形成血小板，而不是产生通常意义上有细胞核的子细胞。白细胞发育产生多种具有特定功能的细胞群，包括中性粒细胞和单核细胞。在淋巴细胞中，B细胞在骨髓内成熟，而T细胞的前体细胞则迁移至胸腺成熟。这些差异说明，来源于骨髓并不意味着每一种血细胞都在骨髓内完成发育。(nature.com)
调控与骨髓微环境
造血既依赖细胞内部的调控程序，也依赖外部信号。基因表达的变化有助于确立细胞的谱系身份，并控制细胞存活、增殖和终末发育。细胞因子及其他调控分子影响干细胞和祖细胞，而细胞周期调控则决定细胞群保持相对静止还是扩增。造血调控必须在保留长期再生能力的同时，以适当速率供应成熟细胞。(niddk.nih.gov)
造血干细胞龛是支持干细胞维持并调节其活动的局部微环境。成人骨髓中的干细胞龛与血管密切相关，其组成包括内皮细胞和基质细胞。干细胞因子和趋化因子CXCL12是这一微环境中的重要信号分子。巨核细胞、巨噬细胞和神经相关细胞等其他细胞，也会直接或间接影响这一环境。因此，干细胞龛是一个协调运作的细胞系统，而不只是容纳干细胞的物理腔隙。(nature.com)
干细胞龛也会随生命阶段发生变化。发育中的干细胞在主动脉、胎肝和骨髓中接触到不同的环境，各种环境分别支持干细胞建立过程中的特定阶段。衰老会改变干细胞与周围环境的相互作用，也会改变骨髓组织的组成。在比较不同生命阶段获得的实验结果时，必须考虑这些与发育和年龄有关的差异。(nature.com)
疾病与移植
造血过程受到干扰时，一种或多种血液成分的供应可能减少。例如，肾脏疾病可使促红细胞生成素的生成减少，从而导致贫血。白血病等血细胞恶性肿瘤会影响造血系统，而高强度化学治疗和辐射则可损伤造血干细胞。这些情况涉及不同的机制，不应一概视为同一种“造血失败”。(niddk.nih.gov)
造血干细胞移植通过输注从外周血、骨髓或脐带血中采集的干细胞，恢复造血能力。这些细胞可以来自受者本人，也可以来自供者。输注后，细胞迁移至骨髓并开始建立造血，这一过程称为植入。血细胞计数恢复与免疫系统重建所需的时间不同，免疫功能恢复通常耗时更长。(cancer.gov)