Abstract
The present study was conducted to examine the developmental capacity of mouse oocytes within prenatal follicles cultured various concentrations of FSH and LH and the expression of cytochrome P450 cholesterol side-chain cleavage enzyme (P450scc) and cytochrome P450 17 $\alpha$ -hydroxylase (P450)$_{17{\alpha}}$ mRNA, as luteinization and atretic marker, in these culture conditions. In addition, we investigated the concentrations of progesterone and testosterone in culture medium. The developmental potential up to blastocyst of the oocytes grown in vitro was higher in the FSH alone (30.2%) and 10 $m\ell$U/$m\ell$ LH and 100 $m\ell$U/$m\ell$ FSH treated (28.0%) groups than in the 100 $m\ell$U/$m\ell$ LH and 100 $m\ell$U/$m\ell$ FSH treated group (22.0%). And the mean numbers of cell per blastocyst was higher in the FSH alone (50.9$\pm$26.1) and 10 $m\ell$U/$m\ell$ LH and 100 $m\ell$U/$m\ell$ FSH treated (51.0$\pm$21.1) groups when compared to the 100 $m\ell$U/$m\ell$ LH and 100 $m\ell$U/$m\ell$ FSH treated group (45.2$\pm$15.1). The expressions of P450scc and P450$_{17{\alpha}}$ mRNA in the oocyte -cumulus complexes were increased with increasing of LH concentration, and also the secretions of progesterone and testosterone were increased. Especially, in the 100 $m\ell$U/$m\ell$ LH and 100 $m\ell$U/$m\ell$ FSH treated group, the expression of P450scc and P450$_{17{\alpha}}$ were significantly increased, and the secretion of progesterone and testosterone were significantly increased. Therefore, these data show that gonadotrophins are essential for the in vitro culture of preantral follicles, but that increasing of LH concentration is reduced the developmental capacity of oocytes. The cause of these findings may be due to increasing of progesterone and testosterone secretion by the enhance of P450scc and P450$_{17{\alpha}}$ mRNA expressions, as markers of luteinization and atresia. Conclusively, this study suggest that supplementation of 100 $m\ell$U/$m\ell$ FSH or 10 $m\ell$U/$m\ell$ LH and 100 $m\ell$U/$m\ell$ FSH may be optimal condition for the culture of mouse pre antral follicles.
본 연구는 다양한 농도의 FSH 와 LH 에서 배양된 생쥐 preantral follicles 내 난자의 발생능력을 조사하고, 이러한 조건에서 배양된 난자 -난구세포 복합체에서 황체화의 지표인 cytochrome P450 cholesterol side-chain cleavage enzyme (P450scc)와 퇴행화의 지표인 cytochrome P450 17 $\alpha$ -hydroxylase (P450$_{17{\alpha}}$ ) mRNA의 발현정도를 조사하고, 또한 progesterone과 testosterone의 분비농도를 살펴보기 위하여 실시하였다. 체외성장된 난자의 배반포까지의 발달능력은 100 $m\ell$U/$m\ell$ FSH 단독첨가군 (30.2%)과 100 $m\ell$U/$m\ell$ FSH$\pm$l0$m\ell$U/$m\ell$ LH 첨가군 (28.0%)이 100$m\ell$U/$m\ell$ FSH＋100$m\ell$U/$m\ell$ LH 첨가군 (22.0%) 보다 높은 결과를 나타냈다. 그리고 배반포의 평균 세포수에 있어서도 FSH 단독첨가군 (50.9$\pm$26.1)과 100$m\ell$U/$m\ell$ FSH＋10 $m\ell$U/$m\ell$LH 첨가군 (51.0$\pm$26.1)이 100$m\ell$U/$m\ell$ FSH＋100$m\ell$U/$m\ell$ LH 첨가군 (45.2$\pm$15.1) 보다 많은 것으로 조사되었다. 난자 -난구세포 복합체에서 P450scc 와 P450$_{17{\alpha}}$의 발현은 LH의 첨가농도가 증가함에 따라서 증가하였으며, 그리고 progesterone과 testosterone의 분비도 증가를 하였다. 특히, P450scc 와 P450$_{17{\alpha}}$ 의 발현 그리고 progesterone과 testosterone의 분비는 100$m\ell$U/$m\ell$ FSH＋100$m\ell$U/$m\ell$ LH 첨가군에서 다른 첨가군들에 비하여 유의하게 증가하였다. 따라서, 이러한 결과들은 성선자극호르몬이 preantral follicles의 체외배양을 위해서는 필수적이지만, LH 첨가농도의 증가는 난자의 발생능력을 감소시킨다는 것을 보여주었다. 그리고 이러한 결과에 대한 원인의 하나는 황체화의 지표인 P450scc와 퇴행화의 지표인 P450$_{17{\alpha}}$ 발현의 증가에 의한 progesterone과 testosterone의 분비증가에 기인한 것으로 추정된다. 결론적으로, 본 연구는 배양액내에 100$m\ell$U/$m\ell$ FSH 혹은 100$m\ell$U/$m\ell$ FSH+10 $m\ell$U/$m\ell$ LH 의 첨가가 생쥐 preantral follicles의 체외배양을 위한 적정조건임을 제시하고 있다.