Relationship between Vaginal Cytology and Reproductive Hormone during the Estrous Cycle and Optimal Mating Time in Beagle Dogs

This study was conducted to examine relationship between vaginal cytology and reproductive hormones during the estrous cycle and to provide basic data to estimate for ovulation time and optimal mating time in 6 beagle dogs The duration of proestrus, estrus and diestrus were $8.5{\pm}1.4,\;10.0{\pm}1.4\;and\;54.0{\pm}2.8$ days at pregnant respectively, and $7.9{\pm}2.1,\;9.5{\pm}0.7\;and\;62.0{\pm}11.3$ days at non-pregnant respectively. The duration of interestrous intervals were $246.2{\pm}24.5$ days at pregnancy, and $175.3{\pm}34.5$ days at non-pregnancy. The duration of interestrous intervals at pregnancy was longer than that of non-pregnancy. A characteristic features of vaginal cytology during the estrous cycle were the high proportion of superficial cell, anuclear cell and erythrocyte in proestrus and estrus, parabasal cell, small intermediate cell and leukocyte in diestrus, and parabasal cell and small intermediate cell in anestrus, respectively. Cornification index (CI) in proestrus and estrus were significantly higher than that of CI in diestrus and anestrus. Plasma progesterone concentration was below 1.0 ng/ml at the first day of vulval bleeding at pregnancy and non-pregnancy, and then it was above 2.0 ng/ml at Day -2 in all bitches. When plasma progesterone concentration was first increased above 4.0 ng/ml, it was the second day after the first day of male acceptance. Plasma progesterone concentration showed above 40 ng/ml on Day $20{\sim}22$ in all bitches, and then it was gradually decreased until Day 35. Plasma progesterone concentration at pregnancy was higher than that of non-pregnancy from Day 35 to Day 63. Plasma estradiol-$17\;{\beta}$ concentration was above 9.0 pg/ml at the first day of vulval bleeding, and it showed 26.4 pg/ml on Day -2. When it was timed from the first day of male acceptance (Day 0), plasma estradiol-$17{\beta}$ concentration showed a peak on Day 0 and plasma progesterone concentration was first increased above 4.0 ng/ml on Day 2 which was the third day after plasma estradiol-$17{\beta}$ peak. CI was first increased above 80 and 90% on Day -1 and Day 1, respectively. CI was maintained above 80% from Day -1 to Day 8 (10 days) and above 90% from Day 1 to Day 6 (6 days), respectively. CI was maintained above 80% from Day 0 to Day 8 (9 days) and above 90% from Day 1 to Day 6 (6 days), respectively. Plasma progesterone concentration was first increased above 4.0 ng/ml on the second day after the day which CI was first increased above 90%. In conclusion, beagle bitches ovulated on the second day after the day which CI was first increased above 90% and on the day which plasma progesterone concentration was first increased 4.0 ng/ml, and it was estimated that the optimal mating time was the day which the second day after CI was first increased above 90% and plasma concentration was between $2{\sim}25ng/ml$. The measurement of plasma progesterone was used to determine of and accurate ovulation time and the optimal mating time, but vaginal cytology is low-priced and simple method to estimate estrous cycle, optimal mating time and ovulation time.

비글개에서 발정 주기 및 교배 적기 동안 질세포상과 번식 호르몬의 관계

비글개 6두에서 11회(임신견 7두, 비 임신견 4두)의 발정 주기 및 임신 기간 동안 질 상피 세포 검사 및 혈장 progesterone과 estradiol-$17{\beta}$ 농도를 측정하여 질 상피 세포상과 번식 호르몬의 관계를 조사하고 배란 및 교배 적기 판정을 위한 기초 자료를 제공하고자 본 실험을 실시하였다. 임신 예와 비 임신 예에 있어서 발정 전기, 발정기 및 발정 휴지기의 기간은 각각 $8.5{\pm}1.4(Mean{\pm}SD),\;10.0{\pm}1.4$ 및 $54.0{\pm}2.8$ 그리고 $7.9{\pm}2.1,\;9.5{\pm}0.7$ 및 $62.0{\pm}11.3$일이었다. 임선 예에 비해 비 임신견의 발정 휴지기가 길었으며, 발정 주기 사이의 간격은 임선 예가 $246.2{\pm}24.5$일, 비 임신 예은 $175.3{\pm}34.5$일을 나타내어 임신이 되었던 예가 임신이 되지 않았던 예보다 길었다. 발정 주기별 질 상피 세포상의 변화를 보면 발정 전기와 발정기에는 superficial cell, anuclear cell 및 적혈구가, 발정 휴지기에는 parabasal cell, small intermediate cell, large intermediate cell 및 백혈구가, 그리고 무발정기에는 parabasal cell과 small intermediate cell이 주종을 이루었다. Cornification index(CI)는 발정 주기와 발정기에 유의하게 높았다. 발정 주기 중 혈장 progesterone과 estradiol-$17{\beta}$의 농도 사이의 관계를 혈장 progesterone 농도가 최초로 4.0 ng/ml 이상으로 상승한 날을 기준(Day 0)으로 살펴보면, 혈장 progesterone 농도는 발정 출혈 개시 일에 1.0 ng/ml 이하였으나 Day -2에 2.0 ng/ml 이상으로 상승하였으며, 혈장 progesterone 농도가 최초로 4.0 ng/ml 이상으로 상승한 날은 최초 교배 허용 후 2일이었다. Day 20일 경에 임신 예 및 비임신 예 모두 40 ng/ml 이상으로 최고치를 나타내었으며 Day 35 일까지 임신 예와 비 임신 예 사이에 차이가 인정되지 않았으나 이후 임신 예가 비 임신 예에 비해 높게 유지된 기간이 걸었다. 혈장 estradiol-$17{\beta}$ 농도는 발정 출혈 개시 일에 9 pg/ml 이상을 나타냈으며 이후 급증하여 Day -2 에 26.4 pg/ml로 peak를 나타내었다. CI와 혈장 progesterone 및 estradiol-$17{\beta}$ 농도 사이의 관계를 살펴보면, 혈장 estradiol-$17{\beta}$ 농도는 최초 교배 허용 일(Day 0)에 peak를 나타냈고 혈장 progesterone 농도는 Day 2에 4.0 ng/ml 이상으로 처음 상승하였다. CI 는 혈장 estradiol-$17{\beta}$ peak 이후 l일(Day 1)에 최고치를 나타냈으며 80% 및 90% 이상으로 증가한 날은 각각 Day -1 및 Day 1이었다. CI가 80% 및 90% 이상을 지속한 기간은 각각 Day -1에서 Day 8(10 일간 ) 및 Day 1에서 Day 6(6 일간)이었다. CI가 최고치를 나타낸 후 l일 (Day 2)에 혈장 progesterone 농도가 4.0 ng/ml 이상으로 처음 증가하였다. 결과를 종합하면 본 연구에서 비글개의 배란은 혈장 estradiol-$17{\beta}$ peak 이후 3일 및 혈장 progesterone 농도가 4.0 ng/ml 이상으로 처 음 상승한 날에 일어나며, 교배 적기는 CI가 90% 이상으로 증가한 후 2일 이후와 혈장 progesterone 농도가 $2{\sim}25\;ng/ml$인 시기로 생각된다.