본 연구는 젖소에 있어서 인공수정 후 외인성 progesterone과 estradiol을 병용 투여하거나 progesterone을 단독 투여하는 경우에 젖소의 번식 성적에 미치는 영향을 조사하기 위하여 대조군, CIDR에서 estradiol 캡슐을 부착시킨 progesterone과 estradiol 병용 투여군(P4+E2군) 및 CIDR에서 estradiol 캡슐을 제거한 progesterone 단독 투여군(P4군)로 구분하여, 인공수정 후 14일째에 질내에 삽입한 후 삽입한 날로부터 7일째에 제거하였다. 수태된 개체에 대해서는 수태율을 분석하였고, 수태되지 않은 개체에 대해서는 수정 후 수태까지의 일수, 수태당종부 횟수, 수태가 되지 않은 경우의 차기 발정에 따른 발정강도 및 CIDR 삽입 기간 동안 및 제거한 후의 혈중 progesterone 농도를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. P4+E2군 및 P4군에 따른 수태율에 있어서는 대조군의 경우 15.4%였고, P4+E2군의 경우 60.0% 및 P4군 38.9%로 P4+E2군의 수태율이 가장 높은 경향을 나타내었다. 2. 혈청 중 P4 농도 측정을 위하여 처리 후 0일째(발정 주기 14일째), 2일째(발정 주기 15일째), 3일째(발정주기 17일째), 6일째(발정 주기 20일째), 8일째(발정 주기 1일째), 9일째(발정 주기 2일째), 10일째(발정 주기 3일째), 13일째(발정 주기 6일째)에 채혈하여 측정한 결과, 처리 후 8일째(발정주기 1일째), 9일째(발정주기 2일째) 및 13일째 (발정 주기 6일째)에는 P4+E2군이 대조군 비임신군 및 대조군 임신군에 비하여 유의적으로 높은 경향을 나타내었다.(p<0.05).
정상 발정주기를 보이는 7주령부터 38주령의 생쥐를 대상으로 발정주기에 따른 자궁조직내 비만세포의 분포를 toluidine blue 염색법으로 조사하였다. 비만세포의 밀도는 생쥐의 연령 증가와 더불어 지속적으로 증가하다가, 30주령 이후 감소하는 경향을 보였다. 발정주기별 분포에서는 조사한 모든 연령의 생쥐에서 발정후기에 가장 높은 밀도를 나타내었고, 그 대부분은 자궁근층에서 발견되었다. 10주령의 생쥐를 대상으로 Alcian blue-safranin 이중염색법에 따라 비만세포의 유형별 상대분포를 조사한 실험에서는 발정주기의 전 시기에 걸쳐 점막형 비만세포의 비율이 결합조직형 및 혼합형 비만세포의 비율에 비해 상대적으로 현저히 높게 나타났으나, 발정기 이후 발정간기까지는 점막형비만세포의 상대 비율은 다소 감소하고, 다른 유형의 비만세포, 특히 혼합형 비만세포의 비율이 상대적으로 증가하는 경향을 보였다. Masson trichrome 염색법으로 조사한 교원섬유의 분포 양상은 비만세포의 분포 양상과 정확히 일치하게 발정후기에서 가장 높은 밀도를 나타내었다. 이상의 결과는 비만세포, 특히 점막형 비만세포가 교원섬유와 함께 발정주기에 따른 자궁의 점막 및 근육조직의 재구성에 중요한 역할을 하고 있음을 시사한다.
한우에 있어서 생체내 난자 채취기술과 체외수정 기술을 접목하여 고능력 한우로부터 수정란을 대량 생산하기 위한 기초 연구로서, 발정주기에 따른 난소의 크기와 난포의 발육 양상을 초음파진단기를 이용하여 조사하였으며, 여러 마취.진정제를 조합 이용하여 마취효과를 조사하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 한우의 난소의 크기는 도축 난소의 실측치와 생체에서 초음파진단기를 이용한 측정치간에 유의적인 차이가 인정되지 않았으며, 발정주기중 난포기때와 황체기때 크기를 비교해도 유의적인 차는 인정되지 않았다. 2. 한우의 발정주기중 난소내 발육하는 소난포와 중난포의 수는 3일과 12일 째에 증가하는 한 발정주기에 2회의 난포발육기가 있었다. 3. 한우의 최적 마취조합은 0.3$m\ell$ 의 Rompun(equation omitted)을 근육주사하고 5$m\ell$의 lidocaine 을 경막외 마취한 후 lidocaine 2$m\ell$을 자궁경에 도포하는 경우였다.
Aquaporins(AQPs)유전자는 다양한 조직의 상피세포와 내피세포에 존재하며 다량의 물 이동을 조절하는 막성 단백질로서, 세포간 또는 세포막 사이의 물 이동에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 발정기의 생쥐 자궁에서는 자궁내막세포의 증식과 함께 수화되는 특징을 보이며, 자궁내강으로 물이 이동되어 자궁내액의 점성이 낮아지는 현상이 나타난다. 따라서, 본 연구에서는 생쥐의 발정주기 동안 자궁에서의 형태학적인 변화와 관련하여 AQP유전자가 물 이동의 매개체로서 중요한 역할을 할 것으로 추측하여, 생쥐 발정주기 동안에 AQP유전자의 발현 양상을 역전사 중합효소 연쇄반응을 통하여 관찰하였다. 또한, laser capture microdissection(LCf을 이용하여 자궁내 세포의 종류에 따른 AQP유전자의 발현 양상을 조사하였다. AQP-4 전령체는 발정주기의 proestrus와 estrus 시기에 발현량이 유의하게 증가하는 반면, AQP-8 전령체는 동일한 시기에 유의하게 감소하는 것으로 관찰되었다. 또한, LCM 기법을 통해서 AQP-4와 -8 전령체가 자궁기질세포보다 자궁내막세포에서 강하게 발현이 유도됨을 관찰하였다. 결과적으로, 생쥐 자궁에서 AQP-4와 -8유전자가 발정주기에 따라 발현량이 변화하는 것으로 보아 난소내 호르몬인 estrogen과 progesterone에 의해 조절될 가능성이 있으며, proestrus와 estrus 시기에 자궁내강으로 자궁내액을 수송하는데 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.
Shit-tzu견에서 발정 주기, 교배 적기 및 배란 시기를 정확하게 추정하기 위한 질 세포 검사를 확립하기 위하여 Shih-tzu 견 12두를 대상으로 발정 주기동안 질 세포 검사 및 estradiol-$17{\beta}$와 progesterone 농도를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 발정주기별 질 세포상의 특징적인 변화로서 발정 전기에는 무핵 세포와 적혈구, 발정기에는 표층 세포와 무핵 세포 및 적혈구가 주종을 이루는 세포였으며 발정 휴지기에는 소형 중간 세포와 대형 중간 세포, 무발정기에는 부기저 세포와 소형 중간 세포 및 백혈구가 주종을 이루는 세포이었다. 또한 CI는 발정 전기와 발정기에 높게 나타났으나, 발정 휴지기와 무발정기에는 감소하여 각 기간별 비교에서 발정 전기와 발정기에 유의성 있게 높았다. 발정주기 중 첫 수컷 허용일(Day 0)을 기준으로 하였을 때 CI는 발정 전기 개시일 전후인 Day -9에 $72.4{\pm}2.9%$, Day -4에 $84.0{\pm}3.9%$로 80% 이상으로 증가하였으며 Day 0에 $97.0{\pm}1.1%$로 증가하여 Day 2에는 $98.2{\pm}0.5%$로 최고치를 나타내었으며 CI가 80% 이상을 나타낸 기간은 Day -4에서 Day 6까지(11일간)이었고, 90% 이상을 나타낸 기간은 Day -1에서 Day 5까지(7일간)이었다. 또한 임신 Shih-tzu 견 12두에서 혈장 progesterone 농도가 최초로 4.0 ng/ml 이상으로 증가한 날을 기준(Day 0)으로 발정 주기 중 혈장 progesterone과 estradiol-$17{\beta}$ 및 CI의 관계를 살펴보면 estradiol-$17{\beta}$가 Day -2에 최고치를 나타내었고, CI가 Day -1에 최고치를 나타낸 후 Day 0에 혈장 progesterone 농도가 $5.2{\pm}0.3ng/ml$로 최초로 4.0 ng/ml 이상으로 증가하였다. CI가 최초로 80 % 이상으로 증가하여 지속한 날은 estradiol-$17{\beta}$ peak 5일전인 Day -7이었고, Day -7부터 Day 3까지 11일 동안 80% 이상으로 지속되었다. CI가 최초로 90% 이상으로 증가한 날은 estradiol-$17{\beta}$ peak 2일전인 Day -4이었으며, Day -4부터 Day 2까지 7일 동안 90% 이상으로 지속되었다. 이상의 결과를 종합하여 보면 Shih-tzu 견에서 첫 수컷 허용일(Day 0)을 기준으로 하였을 때 CI 최고치는 Day 2에 나타났으며 이 때가 최상의 교배 적기로 사료되며, 혈장 progesterone농도가 4.0 ng/ml 이상으로 증가한 날(Bay 0)을 기준으로 하였을 때부터 CI는 혈장 estradiol-$17{\beta}$ peak 후 1일째인 최고치를 나타내었고, CI peak 후 1일째인 Day 0에 혈장 progesterone 농도가 최초로 4.0 ng/ml 이상으로 증가하여 CI가 90% 이상으로 지속된 시기가 최상의 교배 적기임이 확인되었다. 따라서 혈장 progesterone농도 측정으로 정확한 배란 시기 및 교배 적기를 판정할 수 있으나, 시설비가 저렴하고 검사 방법이 간단한 질 세포 검사가 Shih-tzu 견에서 발정 주기, 교배 적기 및 배란 시기의 판정에 응용될 수 있음을 시사하는 결과라고 사료된다.
비만유전자 산물인 leptin은 비만뿐만 아니라 여성의 생식 생리와 관련이 있는 것으로 보이나, 아직 이러한 leptin이 난소에 직접적으로 작용하는지 정확하게 밝혀지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 흰쥐 난소에서 leptin과 leptin 수용체의 발현을 면역조직화학방법으로 확인하고 발정주기에 따른 leptin과 leptin 수용체의 발현 양상을 RT-PCR 방법으로 조사하고자 하였다. 면역조직화학적 염색방법 결과 흰쥐 난소내에서 leptin은 협막세포와 폐쇄 난포의 일부 과립세포에 염색되었고, leptin 수용체는 협막세포, 간질세포와 난포강이 형성되지 않은 난포의 난자에 염색되었다. 특히 폐쇄 난포에서는 leptin과 leptin 수용체가 정상 난포에 비해 강하게 염색되었다. 흰쥐의 발정주기 동안 혈청내 estradiol, progesterone leptin의 농도는 ELISA 방법으로 측정하였고, 난소내 leptin과 leptin 수용체의 mRNA 발현 양상은 RT-PCR 방법으로 조사하였다. 혈중 leptin 농도를 측정한 결과 estrous 시기에 비하여 metestrous 시기에 유의하게 증가하였고, 이 시기에 progesterone 농도가 함께 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. Leptin mRNA는 모든 발정주기에서 발현되지 않았지만 leptin 수용체 mRNA는 diestrous 시기를 제외한 다른 발정주기에 모두 발현되었다. 이러한 결과는 leptin이 흰쥐 난소의 기능을 조절하는데 직접적으로 관여할 수 있다는 것을 제시하고 있다.
소의 생산성 향상을 위해서는 번식효율의 증진과 개체의 유전능력을 충분히 발휘할 수 있도록 적절한 사양관리를 실시하여야 한다. 특히 번식관리는 발정관찰로부터 출발하며 발정관찰의 원활한 수행이 없이는 좋은 번식성적을 기대할 수 없다. 그러나 발정관찰은 많은 시간과 노동력이 요구되며 이로 인하여 발정관찰방법과 보조기구가 개발되어 시판되고 있다. 본 연구는 발정관찰의 편리성과 정확성을 개선하고자 (주)한경게놈텍에서 개발한 무인발정관리시스템(HMS)을 활용하여 발정발현양상을 분석하였다. 실험에 공시된 시험축은 안성인근 지역에서 사육되는 35두의 홀스타인 경산우를 선발하였으며, 발정주기에 관계없이 무작위로 선발하여 미근부에 감지센서를 부착하고 감지시간을 0.1초 이상으로 설정하여 매직닥터를 설치하였다. 발정감지횟수와 감지시간의 분석은 승가허용 감지시간이 0.5초 이상인 것만을 승가허용으로 간주하고 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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