Endotelijske matične celice nastajajo v kostnem mozgu in potujejo skozi krvni obtok. Popravljajo poškodbe, ki so nastale na sluznici krvnih žil in srcu po odmiranju tkiva. Progenitorne celice so vrsta matične celice, ki se lahko diferencira v več tesno povezanih tipov celic. Količina teh celic, ki krožijo v krvnem obtoku, lahko pomaga pokazati, kako hitro si bo oseba opomogla po srčnem napadu ali možganski kapi. Endotelijske matične celice imajo lahko tudi sposobnost, da začnejo graditi nove krvne žile na območjih, kjer so bile žile poškodovane in jih ni mogoče popraviti.
Endotelij je specializirana vrsta epitelija ali kožnega tkiva, ki obdaja celoten cirkulacijski sistem; pomaga pri nemotenem pretoku krvi, saj zagotavlja gladko površino in preprečuje strjevanje na stenah krvnih žil. Endotelijske matične celice so v normalnih okoliščinah prisotne v krvi v majhnem številu, vendar se povečajo kot odziv na stresno poškodbo endotelija. Med srčnim infarktom ali možgansko kapjo nekatera telesna tkiva postanejo ishemična, kar pomeni, da nimajo pretoka krvi in celice začnejo odmirati. Endotelijske matične celice nato potujejo na ta poškodovana območja, preden se končno diferencirajo v zrele endotelijske celice in nadomestijo odmrle celice.
Endotelijske matične celice se imenujejo pluripotentne matične celice in ne totipotentne za razliko od matičnih celic, o katerih se najpogosteje razpravlja. To pomeni, da lahko postanejo več različnih tipov celic – množinski potencial – vendar ne vsi tipi celic – skupni potencial. Pri odraslih delujejo podobno kot angioblasti, ki so odgovorni za nastanek krvnih žil v zarodkih, čeprav so lahko manj prilagodljivi.
Nekatere študije so pokazale, da imajo bolniki z možgansko kapjo z več endotelijskimi matičnimi celicami boljše možnosti, da se izognejo ponavljajočim se srčnim napadom. Opravljajo se tudi poskusi, ki kažejo obetavne rezultate pri uporabi teh celic pri zdravljenju bolezni perifernih arterij. Ker se raven teh celic poveča, ko je prisotna poškodba, lahko zdravniki analizirajo tudi število teh celic, da ugotovijo tveganje za srčne bolezni pri bolniku.
Zgodnje študije so pokazale, da te celice ne sestavljajo obloge novonastalih krvnih žil pri odraslih. Novejše študije so pokazale, da so endotelijske matične celice pomembne za razvoj tumorjev in za omogočanje tumorskih celic, da metastazirajo ali potujejo na druga področja telesa. Te študije so pokazale, da so te celice dejansko prisotne v krvnih žilah tumorjev. Ugotovili so tudi, da tumorji rastejo počasneje, če se endotelijske matične celice odstranijo iz kostnega mozga, preden se lahko sprostijo v krvni obtok.