原始生殖细胞的形成与迁移
生殖细胞是体内唯一将遗传信息传递给下一代的细胞。与此相反，其他的细胞分裂和分化的结果最终是死亡。因此，生殖细胞与体细胞命运的特化对于一个物种至关重要。对于所有动物而言，生殖细胞的特化有两种方式：一是在非哺乳类动物中，生殖细胞的命运由受精卵分裂中所继承的生殖质的性与量决定。生殖质是卵母细胞发生中形成的一种特殊的细胞质成分，分布在卵或胚胎的一定部位，富含RNA和RNA结合蛋白。含有这种成分的细胞将发育为原始生殖细胞，再由它产生出生殖母细胞。二是哺乳动物的生殖细胞的命运独立于与生殖质，通过邻近细胞的诱导完成特化。人类的原始生殖细胞（PGCs）是在胚胎发育中迁移到性腺，在男性称为精原细胞，女性称为卵原细胞。
（一）原始生殖细胞的生成、迁移、胚胎发育中的作用和命运
1.原始生殖细胞的生成和迁移（迁移）
两性繁育的生物都产生于配子-精子与卵母细胞-的融合。精子和卵母细胞来源于原始生殖细胞。原始生殖细胞的形成、迁移由细胞的小生境决定。所谓小生境，就是指维持非成熟细胞的特定小环境。小鼠的胚胎研究显示，PGCs在上胚层的尾部区域形成。这个区域称为后近端上胚层，位于胚外外胚层、上胚层、原条和尿囊的结合部。人类的PGCs在胚胎的第二周产生于原始外胚层，此后与原始外胚层脱离，迁移到达胚外的卵黄囊。开始时在胚胎尾部的胚外中胚层形成细胞团，再迁移到卵黄囊内膜下。由于它们苍白的细胞质和卵圆形的外形，易用碱性磷酸酶染色，PGSs的迁移路径较容易识别。在胚胎第4～6周期间，PGCs通过阿米巴样运动由卵黄囊经过原肠壁，再到肠系膜，到达身体的背侧壁。在身体的背侧，这些细胞定居于中线两侧、位于体腔膜下疏松的间充质内。绝大多数PGCs分布于邻近第10胸椎的体壁，性腺将在这个区域形成。有时，PGCs可能残留一些在迁移的路径，导致临床上的畸胎瘤。
2.原始生殖细胞与性腺发育
PGCs定居于胚胎体壁后，并在此增生。它有2个作用：一是诱导性腺发生，二是细胞增生与分化。PGCs出现在性腺发生区域后，刺激邻近的体腔上皮细胞和中肾增生，形成紧密的条状组织，称为原始性索。性索增生、肿胀，在中肾内侧、脊柱的两侧形成生殖嵴，这就是原始的性腺，最终形成男性或女性的性腺。
3.原始生殖细胞的命运
无论是男性或女性，PGCs到达原始性腺后，都将进行有丝分裂进行增生，称为配子生成。男性通过精子生成产生精子，女性通过卵子生成产生成熟卵母细胞。然而，在时间上这个过程在男性和女性间有所差异。男性从胚胎第6周后，精原细胞保持静息状态。直到青春期开始，精原细胞增生、分化形成初级精母细胞开始生精，经过减数分裂和精子形成。精原细胞是干细胞，可以自身复制，所以男性的生精能力可也维持终生。
相反，女性的卵原细胞在到达原始性腺后，进一步有丝分裂增生，在胎儿发育第5周的时候一同进入减数分裂，形成初级卵母细胞，这些初级卵母细胞在进入减数分裂的早期阶段即进入静止状态。此后每天其中有少许的卵泡进入发育，但这些卵泡形态异常，因缺乏垂体促性腺激素的作用，在形成窦卵泡前萎缩。青春期后在垂体的促性腺激素的作用下，进入成熟胚子形成的途径，恢复减数分裂，每个月经周期都有一个卵泡发育、成熟和排卵。(https://www.daowen.com)
尽管有人报道在成体卵巢内发现了卵原细胞，但目前学术主体认为胎儿在胎龄7个月以后，卵巢不具备卵原细胞，女性的卵巢中的卵泡数量不能再生，女性的生育年龄受到限制。
（二）原始生殖细胞产生的机制
1.原始生殖细胞形成机制
起初形成PGCs的细胞与其他上胚层细胞并没有本质的区别，也不含有特殊的生殖质。尾部区域的上胚层PGCs的形成源于胚外组织的诱导，通过相邻细胞间的相互作用形成。
原始生殖细胞形成的详细机制尚不明确，但与Wnts和骨形成蛋白（BMP）信号有关。Wnt得名于Wg（wingless）与Int。wingless 基因最早在果蝇中被发现并作用于胚胎发育及成年动物的肢体形成；INT基因最早在脊椎动物中发现，位于小鼠乳腺肿瘤病毒（MMTV）整合位点附近。Int-1基因与wingless基因具有同源性。Wnts信号分子与靶细胞上的受体相互作用能引起胞内 β-连锁蛋白（β-catenin）积累。β-catenin是一种多功能的蛋白质，在细胞连接处与钙黏素相互作用，参与形成黏合带，而游离的β-catenin可进入细胞核，调节基因表达。
在原肠形成后、生殖细胞没有建立前，内脏内胚层产生的Wnts使胚胎后近端上胚层细胞获得了对胚外外胚层产生的BMP信号发生反应的能力。BMPs能诱导后近端上胚层内一小群细胞（小鼠6.5 d胚胎大约有6个细胞）表达blimp1和Prdm14。Blimp1是转录调节因子，促使体细胞型基因（sometic-type gene）表达。这些基因（如Sox2，Nanog等）表达涉及细胞的全能性。Blimpl还保护生殖细胞，防止在迁移过程中凋亡。Prdm14也通过Sox2的表达参与细胞建立全能性，对于染色质修饰，最终使生殖细胞的基因组静止具有重要的作用。Blimpl和Prdm14的表达严格限制于生殖细胞。
生殖细胞表现为广泛的基因表达抑制，有人提出了生殖细胞系生成的惰性基因组假说—受精卵在分裂和细胞增生过程中，部分细胞之所以成为生殖细胞，是因为它们被禁止成为其他细胞。生殖细胞的这种转录抑制在苍蝇、线虫类、蛙类和哺乳动物等多个物种都有发现。例如，小鼠的生殖细胞进行了大量的染色质修饰，抑制其转录和翻译。生殖细胞从发育的个体中与体细胞分离后，细胞就发生特化。这可能是由于原始生殖细胞离开了胚胎的旁分泌环境所致。一旦它的体细胞型基因的表达受到抑制，它又可以在胚胎内向性腺迁移。
2.原始生殖细胞迁移机制
纤黏素可能是参与细胞迁移的重要分子。纤黏素与整合素为受、配体关系，缺乏整合素的PGCs不能由后近端上胚层迁移到性腺。干细胞因子（SCF）是PGCs运动和存活所必需的因子，PGCs特化后在进入生殖嵴的过程中，其周围总有一群分泌SCF的细胞一同迁移，这样就在PGCs迁移的路途中构成了“迁移小生境”。但是，PGCs的迁移机制尚有许多环节不明确。