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胚胎干细胞（ESCs）是一种具有分化发育为三个胚层组织细胞潜能的全能性细胞，哺乳动物的精子起源于原始生殖细胞（PGCs），ESCs可分化为PGCs，并进一步分化为精子细胞。通过在培养基中添加诱导分化因子（如维甲酸等）或与希望诱导分化的目的细胞（如Sertoli胞等）共培养，并通过鉴别ESCs分化为生殖细胞的各阶段特异性基因标志物c-kit、VASA、DAZL、fragilis、miwi、mill和mil2等，获取不同阶段的生殖细胞。鼠的ESCs已诱导出了不成熟的精子细胞，但到目前为止尚无成熟精子培养成功，