체외생산된 한우 배반포기배로부터 송아지 생스을 위한 체계 III. 한우 배반포기배의 초자화 동결과 1단계 융해

Systems for Production of Calves from Hanwoo(Korean Cattle) IVM/IVF/IVC Blastocyst III. Vitrification and One-Step Dilution of Hanwoo Blastocyst

본 실험은 체외 생산된 한우 배반포기배가 초자화 동결과 1- 단계 융해 후 체외 / 체내에서 성공적으로 생존할 수 있는지의 여부를 확인하고자 실시하였다. 초자화 동결은 glycerol (G) 또는 / 과 ethylene glycol(EG), 그리고 10% FBS가 들어있는 D- PBS 동결액을 이용하여 배반포기배를 10% G 에서 5분, l0%G와 20% EG 혼합액에서 5분 그리고 2S%G와 2S% EG 혼합액에서 30 초간 노출시켰으며, straw에 넣은 후 질소 증기에 3분간 쐬고 액화질소에 침지함으로써 완성하였다. 1-단계 융해는 straw 자체를 $25^{\circ}C$와 36$^{\circ}C$에 각각 5분과 3분간 처리함으로써 이루어졌으며, 융해 후 회수된 난자는 단층배양이 유도된 난구세포 소적에서 48시간 배양하거나 대리모인 소에 이식하였다. 체외 생존능 평가를 융해 후 24시간째의 재팽창율과 48시간째의 부화율로 조사하였을 때, 대조군의 정상 발달 (100.0, 63.3%)보다는 유의하게 낮았지만 초자화 동결군의 결과 (85.4, 43.8%)는 높게 나타났다 (P＜0.001, P＜0.05). 발달단계에 따른 체외생존능을 조사하였을 때, 빠르게 발달된 배반포기배가 느리게 발달하는 난자군보다 유의하게 높은 생존율을 나타내었다 (부화초기 : 88.0, 48.0%; 팽윤 : 81.1, 45.3%; 초기 : 66.7, 14.3%) (P＜0.05). 또한, 배반포기배가 생산된 나이(체외수정 후 7, 8, 9 일) 에 따른 초자화동결군의 체외생존능을 조사하였을 때, 배의 나이가 어릴수록 체외생존능은 유의하게 높은 경향을 나타내었다 (7 일 : 67.3, 34.5%; 8 일 : 76.9, 40.7%; 9 일 : 60.9, 23.9%) (P＜0.05). 초자화동결된 한우배반포기배의 1-단계 융해 후 체내생존 가능성을 확인하고자 8마리의 소에 이식하였을 때, 4마리가 임신된 것을 확인하였다. 따라서, 이상의 높은 생존율을 고려하여 볼 때, 본 연구에서 사용된 초자화동결과 1-단계 융해는 기존의 동결란을 융해 이식할 때 필요로 했던 실험장비나 고도의 숙련된 기술 없이도 실험현장에서 쉽게 이용할 수 있으면서 효율적인 결과를 얻을 수 있는 방법이라는 것을 알 수 있었다.

This study was to examine whether Hanwoo IVM/IVF/IVC blastocyst can be successfully survived in vitro/in vivo after vitrification and one-step dilution. For vitrification, blastocysts were serially exposed in glycerol (G) and ethylene glycol(EG) mixtures［10% (v Iv) G for 5 min., 10% G plus 20% EG (v/v) for 5 min., and 25% G plus 25% EG (v/v) for 30 sec.］ which is diluted in 10% FBS added D-PBS. And then they were loaded in the straw, placed in cold nitrogen vapor for 3 min. and plunged into L$N_2$(－196$^{\circ}C$). One-step dilution within the straw was done in $25^{\circ}C$ and 36$^{\circ}C$ water for about 5 min. and 3 min., respectively. Recovered embryos after one-step dilution were cultured in cumulus cell mono-layered drop for 48 h or were transferred into recipient cows. When the embryo survival in vitro was assessed to re-expanded and hatched rates at 24 hand 48 h after one-step dilution, the results of vitrified group (85.4, 43.8%) was high, although these results were significantly lower than normal development (100.0, 63.3%) of control group, respectively (P＜0.001, P＜0.05). When in vitro survival of vitrified groups according to developmental stage was compared, the results of fast developed embryos (expanded blastocyst and early hatching blastocyst stage) were significantly higher than those of delayed developed one (early blastocyst stage) after one-step dilution (early hatching: 88.0, 48.0%: expanded: 81.1, 45.3%; early: 66.7, 14.3%) (P＜0.05). Also, in case of in vitro survival of vitrified groups according to embryo age (day 7, 8 and 9), when embryo age was younger, in vitro survival was significantly higher (day 7: 67.3, 34.5%; day 8: 76.9, 40.7%; day 9: 60.9, 23.9%)(P＜0.05). Finally, when in vivo development potential of vitrified and one-step diluted Hanwoo blastocysts was examined, 4 of 8 recipient (50%) cows became confirmed pregnant. These results demonstrated that our vitrification and one-step dilution technique can be applied easily and effectively on field trial without the equipment and embryological skills required for conservative dilution and transfer.