原始生殖细胞(Primordial germ cell，PGCs)起源于卵黄囊的胚外中胚层，沿后肠内胚层，经肠系膜进入生殖嵴。它是一种多能干细胞(pluripotential stemcells，PSCs)，具有分化成多种细胞的潜力，由于PGCs的数量丰富和在体内存在时间较长的特点，所以它具有较好的研究价值与应用前景，有望在临床上成为细胞替代治疗和组织工程的重要细胞来源。　　 PGCs的应用探讨，首先要很好地解决自我增殖与定向分化的问题。针对以上两点，我们在实验方法上进行了改革和创新，目的是使PGCs能在体外大量的增殖并能依据需要进行定向分化。　　 实验研究使用的PGCs取自13天ICR孕鼠，PGCs的体外增殖培养采用的方法是将PGCs与睾丸支持细胞(Sertoli Cells，SCs)共培养，同时将PGCs与同源生殖嵴成纤维细胞的共培养作为对照组。SCs选取10-15天ICR雄性小鼠。采用PGCs分别与SCs和同源生殖嵴成纤维细胞共培养的实验结果显示，PGCs可在体外持续增殖生长，现已成功地传到了第70代，而与成纤维细胞共培养只能传到第4代，对传代培养的PGCs集落分别进行AKP组织化学染色和SSEA-1免疫组织化学染色，结果AKP和SSEA-1均呈阳性表达，而且经nanog基因表达的半定量RT-PCR鉴定，与SCs共培养的PGCs集落也呈阳性表达，提示经传代培养的PGCs集落仍具干细胞特性。　　 PGCs的分化实验，我们首先参照胚胎干细胞(embryonic stem cells，ESCs)的实验方法，采用悬浮培养使PGCs形成类胚体(embryoid bodies，EBs)，并对悬浮培养形成的EBs进行甲胎蛋白(alpha fetoprotein，AFP)免疫组织化学染色的定性观察，结果EBs外围细胞AFP呈阳性表达。将EBs进行贴壁培养，观察其自然分化的能力并计算EBs的形成率和各种细胞的分化率。结果贴壁生长的EBs可自发分化形成多种细胞，主要是上皮样细胞，成纤维样细胞和神经样细胞。我们对这三种细胞分化的百分比进行计算，结果62％的EBs分化为神经样细胞，20％分化为上皮样细胞，18％分化为成纤维样细胞。　　 在定向分化方面，我们采用了微环境诱导法，我们实验的目的是将PGCs定向诱导分化形成神经组织细胞。因此我们选择神经组织作为诱导微环境。首先是将分离提取的神经组织细胞进行体外培养，我们实验使用的是13天胎鼠的大脑神经组织细胞，神经组织经体外培养可见大量的神经球形成，对神经球进行巢蛋白(Nestin)的免疫组织化学标记，呈阳性表达，因此可以认定其内含有大量的神经干细胞(neural stem cells，NSCs)。将体外培养的神经组织细胞制作成直径在400-700μm之间的神经组织微囊，并将含大量NSCs的微囊添加到已贴壁生长的EBs培养液中，目的是通过囊内细胞的分泌营造一个神经组织生长的微环境，希望EBs能在人为设定的微环境中，定向分化形成神经样细胞。经多次重复实验证实，使用微环境诱导的方法，EBs可定向分化形成神经组织细胞，经Nestin、神经元特异性烯醇化酶(neurone specific enolase，NSE)和神经胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein，GFAP)免疫组织化学染色法对分化细胞进行定性分析，结果Nestin阳性细胞约占分化细胞总数的54％，NSE阳性细胞约占分化细胞总数的17％，GFAP阳性细胞约占分化细胞总数的25％。因此认为分化形成的神经组织细胞分别是神经前体样细胞、神经元和神经胶质细胞。　　 为探讨神经组织微囊诱导分化的环境因素，我们将微囊进行体外培养，并收集含微囊内细胞分泌物的培养液，经凝胶电泳发现在58KD-38KD之间有3条蛋白条带，38KD-22KD之间有2条蛋白条带，22KD以下有2条蛋白条带存在，应用Western blot方法对蛋白条带进行分析，结果显示在58KD处有一条碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)呈阳性表达的蛋白条带。　　 综上所述，PGCs与SCs共培养可大量增殖并保持干细胞特征；PGCs经悬浮培养可形成EBs，EBs贴壁后可自发分化形成多种类型的细胞；在神经组织的微环境中EBs可定向分化形成神经组织细胞。