체외성숙, 수정 및 체외배양에서 생산된 소 배반포기배의 ICM과 Trophectoderm세포수에 관한 연구

ICM-Trophectoderm Cell Numbers of Bovine IVM/IVF/IVC Blastocysts

본 연구는 immunosurgery와 polynucleotide-specific 형광물질을 이용한 differential labelling기법으로 체외에서 소 수정란의 배발달을 유기하는데 효과적인 것으로 알려진 CR1배양액을 사용하여 체외생산된 소 배반포기배의 inner cell mass (ICM)와 trophectoderm(TE)의 총 세포수를 조사하고자 실시하였다. 공시 배반포기배는 체외수정 후 8일째에 얻어졌다. 체외생산된 배반포기배는 배반포강의 확대와 투명대 두께의 감소를 기준으로 초기, 중기 및 팽윤단계로 구분하였으며, 또한 같은 배발달군내의 배반포기배는 다시 두 군으로 나누어 bisbenzimide만을 처리하여 얻어진 총세포수와 immunosurgery와 two polynulceotide-specific 형광물질을 이용하여 얻어진 ICM와 TE의 총세포수를 비교하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 1) 체외수정 후 8일째 배반포기배의 발달율은 29.3%였으며, 초기, 중기, 팽윤 및 부화단계로 구분하였을 때의 발달율은 각각 8.7, 9.9, 7.6, 3.1%였다. 2) Bisbenzimide를 이용한 배반포기배의 총 세포수는 초기, 중기 및 팽윤단게가 각각 46.9$\pm$8.6, 66.2$\pm$12.5, 122.8$\pm$14.4를 나타냈다. 이러한 결과는 CR1이 소 수정란의 발달에 적절한 배양액임을 알 수 있었다. 3) Immunosurgery와 polynucleotide-specific 형광물질을 이용한 differential labelling기법으로 배반포기배의 ICM과 TE 세포수를 초기, 중기 및 팽윤단계로 나누어 조사한 결과, ICM 세포수는 각각 12.8$\pm$5.9, 26.3$\pm$8.4, 35.5$\pm$15.0개 이었고, TE 세포수는 각각 30.5$\pm$5.0, 41.3$\pm$8.2, 81.1$\pm$13.4개로 나타나 ICM과 TE 세포수는 초기 배반포기배에서 팽윤 배반포기배로 진행됨에 따라 두배에서 세배 정도 증가되었음을 알 수 있었다. 또한, differential labelling과 bisbenzimide기법에서 얻어진 각각의 총세포수를 비교하였을 때 총세포수는 발달의 진행 정도에 따라 증가되며 그와 동시에 동일한 군 간의 세포수도 거의 유사함을 알 수 있었다. 따라서, ICM과 TE를 differential labelling하는 기법은 수정란의 quality를 평가하는데 매우 유용한 기법으로서 착상전 embryo 발달을 연구하는데 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 시사한다.

The objective of this study was to examine the cell number of Total, ICM and TE cells of bovine blastocysts according to development progression cultured in CR1 medium, which was reported as successfully supporting medium for preimplantaion bovine embryo development to the blastocyst stage, by differential labelling of the nuclei with immunosurgery and polynucleot-ide-specific fluorochromes. Blastocysts were obtained at day 8 after in vitro fertilization and classified to early, middle, expanded stage according to the developmental morphology; blastocoel expansion and zona thickness. Also, bias tocysts in the same category were divided into two parts to check the Total cell number by using bisbenzimide only and ICM, TE and Total cell number by using immunosurgery and two polynucleotide-specific fluorochromes. 1) The development rate of blastocysts at day 8 after in vitro fertilization was 29.3% and classified bIas tocysts to early, middle, expanded and hatching stage were 8.7, 9.9, 7.6 and 3.1%, respectively. 2) The numbers of total blastomere using bisbenzimide in the classified blastocysts to early, middie and expanded were 46.9${\pm}$8.6, 66.2${\pm}$12.5 and 122.8 ${\pm}$ 14.4, respectively. This indicated that CR1 is a appropriate culture medium for bovine embryo development. 3) The count of ICM and TE cell number by using differential labelling with immunosurgery and polynucleotide-specific fluorochromes in the classified blastocysts to early, middle and expanded; ICM cell numbers of were 12.8${\pm}$5.9, 26.3${\pm}$8.4 and 35.5${\pm}$15.0, respectively and TE cell numbers were 30.5${\pm}$5.0, 4 41.3${\pm}$8.2 and 81.1${\pm}$13.4, respectively. These results presented that the increase of ICM and TE cell numbers averaged two and three doublings between early and expanded blastocyst stage and also total cell number counted from ICM nuclei and TE nuclei by using differential label-ling showed the increase pattern with development advance level and the results were similar to total cell number obtained from bisbenzimide treatment only. Therefore, the differential labelling of ICM and TE nuclei in situ is a very useful technique to evaluate embryo qualities and can be used as an indicator on study of preim-plantation embryo development.