全球范围内，不孕不育影响着10~15%的育龄夫妇，其中男性因素占30%以上。更为严重的是，不育不孕发病率呈不断上升的趋势。由遗传和环境因素导致的精子发生障碍是造成不育的主要原因。精子发生分三个阶段有序进行：精原细胞增殖、精母细胞减数分裂和精子形成。精原细胞来源于睾丸中的组织特异性干细胞——精原干细胞。精原干细胞的形成、维持及分化是精子发生的基础，探索这些重要发育事件的分子机理是我们操控生殖细胞命运决定和解析精子发生障碍原因的关键步骤。精原干细胞保存、培养和移植，在癌症病人生育力恢复中也有重要应用前景。精原干细胞活性存在于未分化精原细胞中。形态学分析表明，未分化精原细胞由单个型（A_single）、成对型(A_paired)和链状型（A_aligned）组成（图1)，其中单个型精原细胞有35000余个，约占未分化精原细胞总数的10%。干细胞移植实验表明，小鼠睾丸约有3000可移植精原干细胞，只占单个型精原细胞的8%。那么，到底哪类未分化精原细胞具有干细胞活性？精原干细胞的发育和维持，受哪些关键内外源因子的控制？利用单细胞组学技术、细胞培养和移植以及基因编辑动物模型，我们的研究围绕以上问题开展。