동결속도와 평형시간이 소 미성숙 난자의 동결 융해후 생존율에 미치는 영향

Effects of Cooling Rate and Equilibration Time on the Survival and Development of Frozen-thawed Bovine Immature Oocytes

소 미성숙 난자 (GV stage)의 동결에 중요한 영향을 미치는 평형시간과 동결속도가 융해후 생존율 및 배발달율에 미치는 영향을 알아보기 위하여 미성숙 난자의 동결 융해후 체외성숙, 체외수정 및 배반포 발달 능력을 알아보았다. 본 실험에 사용한 동결액의 조성은 침투성 보호제(Ethylene glycol, EG)와 비 침투성 보호제(Ficoll ; F, polyvinylpyrrolidone; PVP, Sucrose; S, Trehalose ; T)를 혼합하여 네가지 조성의 동결액을 준비하였다. 즉EFT: 10% EG + 5% F + 0.05M T, EFS: 10% EG + 5% F + 0.05M S, EPT: 10% EG + 5% P + 0.05M T, EPS: 10% EG + 5% P + 0.05M S이다. 네가지 동격액 (EFT, EFS, EPT, EPS)을 이용하여 미성숙 소 난자 (GV stage)의 최적 평형 시간을 알아보기 위하여 각각 10, 15, 20분의 평형후 동결 응해하였다(실험 1). EPT액에서 15분의 평형시간이 가장 좋은 생존율을 나타내었다(83.05%). 동결 속도가 생존율에 미치는 영향을 알아보기 위하여 각각 17$^{\circ}C$, $0^{\circ}C$ 및 -6$^{\circ}C$로 동결 속도를 달리 설정하여 동결 융해를 실시하였다(실험 2). 융해후 생존율은 대부분 $0^{\circ}C$로 시작하는 동결속도에서 가장 좋은 성적을 나타내었다. 즉 EFT, EPT, EPS에서 각각 78.1, 73.7, 74.7%의 생존율을 나타내었다. 동결융해 하지 않은 신선란과 동결 응해한 미성숙 난자의 핵 성숙율은 각각 87.2%와 62.3%가 metaphase II로 발달하였다. 동결 응해 미성숙 난자의 IVM, IVF후 난분할율은 EFT, EFS, EPT 그리고 EPS에서 각각 32.57, 23.21, 38.39 그리고 21.33%로 EPT에서 가장 높았으나 유의차는 없었다. 배반포 발달율도 각각 2.86, 3.57, 4.46 그리고 0.47%로서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 동결융해 미성숙 난자의 IVM, IVF후 TCM199와 CR-1aa배양액을 이용하여 소 난관상피세포(BOEC)와 공배양 한 결과 배양액의 종류에 따라 난분할율과 배반포 발달율에서는 차이를 보이지 않았다. 또한 미성숙 소 난자의 동결 융해후 얻은 배반포 수정란을 자연발정 Holstein 수란우에 7일째 비외과적으로 이식하였다. 6두에 9개의 수정란을 이식하여 2두가 임신이 확인되었으나 1두는 45일경 유산되었고, 나머지 1두는 장기재태로 분만을 유도하였으나 사산되었다.

The present study was undertaken to investigate the effects of cooling rate and equilibration time on the survival, in vitro maturation and development to embryos of frozen-thawed bovine immature oocytes(Germinal Vesicle Stage). The cryoprotectants are used 10% ethylene glycol(EG) as permeating cryoprotectant and 0.05M soc.ose(S) or trehalose(T) as low molecular weight nonpermeating cryoprotectants and 5% ficoll(F) or polyvinylpyrrolidone(PVP) as high molecular weight nonpermeating cryoprotectants. Four freezing solution were uysed in this experiment(EFT: 10% EG + 5% F + 0.05M T, EFS: 10% EG + 5% F + 0.05M S, EPT: 10% EG + 5% P + 0.05M T, EPS: 10% EG + 5% P + 0.05M S). The best equilibration time and freezing solution was 15 min in EPT(83% survival rate of frozen-thawed bovine immature oocytes). When frozen-thawed bovine oocytes were cultured following IVM and IVF, there was no significant difference in cleavage and development rates among the EFT, EFS, EPT and EPS solutions. When 9 blastocysts derived from frozen bovine oocytes were transferred to 6 recipients, two recipients were pregnant. And one was aborted at 45 days of pregnancy and the other had a stillbirth.