Während Struktur und Wirkung(-en) des Hormons Erythropoietin (Epo) recht gut dokumentiert sind, ist der Mechanismus der Regulation der Synthese von Epo noch nicht vollständig aufgeklärt. Vor allem die Lokalisation und die Funktionsweise des O₂-empfindlichen Sensors sind bisher nur unzureichend charakterisiert. Zahlreiche Daten deuten darauf hin, dass extrarenale O₂-empfindliche Sensoren, die in erster Linie im Hirnstamm lokalisiert sein könnten, in diesem Zusammenhang eine wesentliche Rolle spielen. So wird die Freisetzung von Epo aus der isoliert perfundierten Niere nur unwesentlich beeinflusst, wenn der Hämatokrit im Perfusionsmedium und damit dessen O₂-Transportkapazität variiert wird. In der Ratte hat die Reduktion der O₂-Versorgung der Niere durch eine Reduktion des renalen Blutflusses (ischämische Hypoxie) einen wesentlich geringeren Einfluss auf die Epo-Produktion als eine Absenkung der Hämoglobin-Konzentration im Blut (anämische Hypoxie).

Isovolämische Austauschtransfusionen von hypoxisch konditioniertem Blut steigert signifikant die Epo-Konzentration im Plasma unbehandelter Empfänger.

Eine Erhöhung des hydrostatischen Druckes mit konsekutiver Hypoxie im Bereich des Hirnstammes steigert die Epo-Konzentration im Plasma der Tiere.

Dies lässt den Schluss zu, dass während einer Hypoxie zerebrale O₂-empfindliche Sensoren die Freisetzung von humoralen Faktoren bewirken, die in der Niere die Epo-Synthese triggern.