• 한국가축번식학회지
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• 제27권3호
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• pp.249-258
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• 2003

본 연구는 돼지 미성숙 난자를 체외에서 성숙, 수정시킨 뒤, 체외 수정란의 배양 시 성장인자와 6탄당의 첨가에 따른 체외 발육율을 검토하였다. 체외수정란의 발육을 위한 기본 배양액인 NCSU-23에 각각 0, 1, 5, 10 및 20ng/ml의 IGF-I과 EGF를 각각 첨가하여 농도의 차이에 따른 발육율을 검토하였다. 또한 5.56mM의 glucose, mannose, galactose 및 fructose에 5ng/ml의 IGF-I 또는 10ng/ml의 EGF 첨가 유, 무에 따른 초기배 발육율을 검토하였다. 마지막으로, 각각의 6탄당에 위와 같은 농도의 IGF-I와 ECF 공동 첨가 유, 무에 따른 초기배 발육율을 검토하였다. 그 결과, 돼지 체외 수정란의 체외 발육 시 배양액 내에 서로 다른 농도의 IGF-I과 EGF를 첨가하였을 때 IGF-I은 5ng/ml(12%)에서, EGF는 10ng/m1(10%)의 실험구에서 가장 높은 배반포기 배의 발육율을 나타냈다. (p<0.05) 또한 각각의 6탄당과 IGF-I 또는 EGF 유, 무에 따른 초기배 발육율을 검토한 결과 IGF-I과 ECF모두 glucose 첨가시 타 첨가구에 비해 초기 발육 단계의 수정란 발육뿐만 아니라 배반포까지의 배발육(10∼11%)이 타 첨가구(3∼8%)에 비해 높게 나타났다. (p<0.05) 한편, 각각의 6탄당이 첨가된 배양액 내에 ICF-I과 EGF 공동첨가 유, 무에 따른 초기배 발육율을 검토한 결과 모든 실험구에서 EGF와 IGF-I 첨가 시 무첨가보다 높은 초기배 발육율을 나타냈으며 특히 초기 분열단계 수정란에서는 발육의 차이가 크게 나타났다. 본 연구 결과 성장인자와 6탄당의 첨가는 돼지 수정란의 체외배양 시 초기배 배발육에 효과적인 영향을 미치는 것으로 사료되며, 이는 체외 발육율이 타 가축에 비해 낮은 돼지의 수정란 생산에 있어 체외배양체계의 개선을 위한 기초자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국가축번식학회지
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• 제20권1호
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• pp.35-42
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• 1996

본 실험은 체외수정에 의해 생산된 생쥐 배반포기배를 초자화 동결하였을 때 straw 제작방법 및 융해조건이 배반포기배의 생존성에 미치는 효과를 검토하고자 실시하였다. 융해시 각 straw내 동결보존액이 초자화 상태로 유지되는지를 확인하기 위하여 동결보존액 충전과 봉인방법이 다른 세 종류의 straw I, II, III가 제작되었는데, 이러한 모든 straw는 실온에 1~10초까지 노출된 후 $25^{\circ}C$ 수조에 침지되었다. 수정란은 20% ethylene glycol에 5분, EFS 40 용액에 1분간 노출된 후, straw내로 옮긴 다음 straw I과 II의 경우는 straw powder로, straw III는 straw powder와 열처리로 봉인하여 액체질소에 침지하여 다음과 같은 결과를 얻었다; 1) Straw I embryo column은 융해시 3~6초의 실온 노출을 제외한 대부분의 노출시간에서 불투명한 반초자화 상태로 변화되었다. 그러나 Straw II embryo column을 사용하였을 때 다소 개선되었으나 완전히 초자화 상태를 유지하지는 못하였다. 반면, Straw III embryo column의 경우는 융해시 완전한 초자화 상태를 유지할 수 있었다. 2) Straw III loading 방법을 사용하여 초자화 동결, 융해된 난자의 생존율은 Straw I loading 방법을 사용하였을 때에 비해 유의하게 높았으며(P<0.05), 표준오차 범위는 낮게 나타났다. 3) 초자화 동결보존된 난자를 실온에 3, 5, 10초간 노출한 후 $25^{\circ}C$ 수조내에 침지하여 융해하였을 때, 배양 24시간째 생존율은 72.7~87.1%이었고, 배양 48시간째 탈출배반포기배까지의 발달율은 34.0~48.4%이었으며, 융해시 각 처리간 유의차는 인정되지 않았다. 본 연구 결과, 초자화 동결 융해 후 높은 생존율 및 낮은 오차범위는 Straw III loading 방법과 double 봉인방법 및 적절한 2단계 융해법을 사용함으로서 얻을 수 있었다.

• 한국가축번식학회지
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• 제20권2호
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• pp.119-126
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• 1996

본 연구는 30% Ficoll과 0.3M sucrose가 함유된 mDPBS 용액에 40%의 ethylene glycol을 첨가함으로서 제조된 EFS40을 이용하여 1-세포기의 생쥐수정란을 효율적으로 동결할 수 있는 적정 조건을 확립하기 위하여 실시하였다. 체외수정에 의해 생산된 생쥐수정란은 1단계 동결법 혹은 2단계 동결법, 두 가지 동결 방법에 의해 각각 초자화 동결되었으며, 동결 후, 융해된 수정란의 생존율은 2-세포기로 분할율과 배양 5일째 탈출배반포기로의 발달율로 각각 검증하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1단계 동결법에서, 수정란을 직접 초자동결액에 1분 동안 노출시켰을 때, 수정란의 생존율은 85.5%, 발달율은 31.9%였다. 수정란을 먼저 20% ethylene glycol에 1, 3, 5분간 노출시킨 후, 1분동안 EFS40 용액으로 옮겨 동결하는 2단게 동결법에서는 1단게 동결법보다 낮은 생존율을 보였다(65.4, 53.6 및 29.6%). 가장 높은 생존율(95.9%)은 EFS40에서 30초동안 노출이 1단계 동결법에서 얻을 수 있었다. 이 조건하에서 2-세포기로 분할된 수정란의 63.8%가 탈출배반포기로 발달하였다. 또한, Differential labelling 기법을 이용하여 Total과 ICM(inner cell mass)의 세포수를 조사한 결과, 초자 동결 후 발달된 배반포의 Total과 ICM 세포수(63.2$\pm$16.9, 13.5$\pm$4.0)와 대조군 세포수(54.0$\pm$15.2, 12.3$\pm$4.6)간에는 각각 유의차가 인정되지 않았다. 이러한 결과는 동결로 인한 수정란의 발달율은 다소 낮았지만, 동결후 융해된 수정란은 정상적으로 배반포까지 발달함을 보여준다. 이러한 결과로 미루어 보아, 본 실험에 사용된 초자화 동결 방법은 1-세포기 생쥐 수정란을 성공적으로 동결시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국가축번식학회지
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• 제20권2호
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• pp.207-214
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• 1996

본 연구는 미세조작된 수정란의 초급속 재동결 후 발생능을 조사하기 위해서 수행하였다. 먼저 4세포기 생쥐 수정란으로부터 할구세포 한 개를 떼어내고 이들 수정란을 동결액에 넣어 상온에서 2.5분간 평형시킨 다음, 0.25ml straws에 넣어 곧바로 액체질소에 침지시켰다. 4세포기 수정란의 동결액으로는 4.0M(ethylene glycol 및 0.25M sucrose가 함유된 dPBS를 사용하였따. 상실배기 수정란의 동결을 위해서는 항동해제로 4.0M ethylene glycol 대신에 5.0M glycerol을 사용하였다. 융해후 biopsied 4세포기 수정란을 M16 배양액에서 상실배기까지 발달시킨 다음 상실배기용 동결액을 이용하여 초급속 재동결을 실시하였다. 재동결융해 후 발달한 biopsied 배반포기 수정란을 대리모에 이식하여 이들 수정란의 생존성을 검토하였다. 제1차 동결후 biopsied 수정란의 체외발달률은 78%로서 정상적인 수정란의 발달율(91%) 보다 낮은 성적으로 보여주었으나 (P<0.01), 이들 수정란의 이식 후 임신률은 각각 25 및 30%로서 두 실험군간에 차이가 인정되지 않았다. 그리고 biopside 상실배기 수정란의 초급속 재동결후 체외 발달률 및 임신률은 각각 89와 27%로서 biopsied 되지 않은 수정란의 성적 (각각 95 및 28%)과 유사하였다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때, 본 연구에서 사용된 초급된 재동결 과정이 미세조작된 생쥐수정란의 생존성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 한국가축번식학회지
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• 제25권2호
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• pp.191-198
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• 2001

본 연구는 체내, 체외수정란 및 배양체계가 세포막투과력 및 GMP vitrification후 생존성에 미치는 영향을 조사하고자 실시하였다. 체내수정란은 6마리 한우를 FSH와 PG $F_{2{\alpha}}$ 에 의한 과배란처리하여 생산하였다. 체외수정란은 난관상피세포 공배양 (OCS) 및 HECM-6 (DCS) 방법으로 생산하였다. 생산된 배반포기 배는 세포력투과력과 GMP vitrification 후 생존성의 조사를 위하여 사용되었다. 세포력투과력은 35$^{\circ}C$ 가온판과 0.5 M sucrose 용액에서 0, 2, 5 및 7분간의 노출시간에 세포질의 “가로 $\times$ 세로”의 직경을 조사하였다. 세포질의 용적은 조사한 직경을 4/3.$\pi$ $r^3$ 공식으로 계산하였다. 배반포의 동결보존은 GMP vitrification 방법으로 실시하였으며, 융해 후 0.25와 0.15 M sucrose 용액 및 TCM199에 각각 5분간 세척한 후 TCM199에 24 또는 48시간동안 배양하였다. 체내수정란의 0, 2, 5 및 7분 때의 용적변화(100, 37.1, 34.3 및 31.6%)는 OCS(100, 59.8, 48.9 및 47.9%)와 DCS(100, 57.2, 47.3 및 46.9%) 보다 유의적으로 높게 수축되었다(P＜0.05). 또한 체내수정란(93.6%)의 동결융해 후 생존성은 OCS 및 DCS (81.9 및 83.6%) 보다 유의적으로 높았다(P＜0.05). 현 배양체계에서 체외수정란의 형태는 체내수정란과 유사하였지만, 세포막투과력 및 응해 후 생존성 등의 질적인 면에서는 큰 차이를 보였다. 결론적으로 세포력 투과력 및 동결융해 후 생존성 등의 질적인 면에서 체내수정란은 OCS 또는 DCS 배양체계에서 생산된 체외수정란보다 우수하였다.

• 한국가축번식학회지
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• 제26권2호
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• pp.143-151
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• 2002

본 연구는 돼지의 미성숙 난포란을 체외에서 성숙, 수정시킨 후, 생산된 체외수정란을 NCSU23 체외배양액에 항산화제(NAC, ebselen 및 glutathione)와 성장인자(EGF와 PDGF)의 첨가가 돼지 체외수정란의 체외 발육에 미치는 영향을 검토하였다. NAC을 0, 0.5, 1.0 및 2.0mM 첨가하여 체외배양한 결과, 상실배기 이상 발육된 체외발육성적은 1.0mM과 2.0mM 첨가구가 여타구보다 높은 체외발육성적을 나타냈다. 한편, ebselen을 0, 5, 10 및 25$\mu$M을 첨가하여 배양한 경우 상실배 이상 발육된 체외발육 성적은 각각 17.9, 22.5, 36.9 및 10.8%로서 ebselen 10$\mu$M 첨가구가 여타구에 비해 다소 높은 체외발육성적을 얻었으나 통계적 유의차는 인정되지 않았다(P＞0.05). 또한 glutathione을 0, 50, 100 및 200$\mu$M 첨가시 상실배기 이상 발육된 체외발육성적은 각각 21.8, 17.4, 28.3 및 15.8%로서 100$\mu$M 처리구가 여타구보다 다소 높은 체외발육성적을 얻었으나 통계적 유의차는 인정되지 않았다(P＞0.05). 돼지 체외수정란의 체외배양시 체외배양액에 growth factor의 첨가배양이 돼지수정란의 체외발육에 미치는 영향을 검토한 결과, NCSU 23배양액에 EGF를 0, 10, 50 및 100ng/$m\ell$ 첨가시 상실배기이상 발육된 체외 발육 성적은 각각 19.7, 29.0, 26.6 및 40.4%로서 EGF 100ng1m1 처리구가 여타구보다 통계적으로 유의하게 높은 체외발육 성적을 나타냈으며(P＜0.05), PDGF를 0, 1, 5 및 10ng/$m\ell$ 첨가하여 배양한 경우 상실배기 이상 발육된 체외발육성적은 각각 22.0, 21.6, 33.9 및 15.9%로서 PDGF 5ng/$m\ell$ 처리구가 여타구에 비해 높은 체외발육성적을 얻었다. 본 실험에서 체외수정후 생산된 배반포기 수정란의 세포수는 처리구간 커다란 차이는 인정되지 않았다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제28권1호
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• pp.21-27
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• 2004

본 연구는 이종간 핵이식란의 생산성 향상에 기여하기 위한 기초연구로서 핵이식 수정란의 융합과 활성화 과정에 있어서 수핵난자 및 전기적 융합조건이 핵이식 수정란의 융합 및 체외 발달에 미치는 요인들을 조사하기 위하여 실시하였다. 도축되어지는 소 및 돼지의 난소에서 난포란을 채취하여 TCM-199 및 NCSU-23에 혈청 및 호르몬을 첨가하여 39$^{\circ}C$, 5% CO$_2$ 배양기내에서 24 및 48시간 체외성숙을 실시하여 수핵난자를 준비하고, 공여세포의 준비는 산양의 귀세포를 채취하여 0.25% Trypsin-EDTA의 처리로 세포를 분리, 배양하여 사용하였으며, 계대배양과 함께 세포는 TCM-199 ＋ 10% FBS ＋ 10% DMSO로 동결을 실시하였다. 핵이식은 성숙된 난자의 극체 및 전핵을 laser system으로 투명대를 drilling 하여 제거하고 준비된 공여세포를 핵이 제거된 난자에 주입하여 전기적 자극으로 융합을 실시하여 융합된 난자는 전기적 자극으로 활성화를 유도하였다. 활성화가 이루어진 복제 수정란은 수핵란이 소난자의 경우 monolayer가 형성된 10% FBS가 첨가된 TCM199 배양액에서 7∼9일 동안 체외배양하였으며, 수핵란이 돼지의 경우 10% FBS가 첨가된 NCSU-3 배양액으로 6∼8일 동안 체외배양을 실시하여 배반포기로 유도하였다. 본 연구에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 전기자극의 세기를 1.95 kv/cm와 2.10 kv/cm로 주었을 때 수핵란이 소 난자의 경우 융합율은 47.7및 44.6%였으며, 분할율도 41.9 및 54.5%로써 차이가 없었다. 수핵란이 돼지 난자인 경우는 융합율은 51.3 및 46.1%로써 차이가 없었으며, 분할율도 75.0및 84.9%로써 차이가 없었다. 전기자극 시간을 30 또는 60${\mu}$sec, 횟수는 1 또는 2회 주었을 때 수핵란이 소 난자의 경우 융합율은 30 ${\mu}$sec 1회(50.8%) 와 2회(31.0%) 간에 차이가 없었으나, 60${\mu}$sec 1회(19.3%)가 가장 낮았다(P＜0.05). 융합란의 분할율은 30${\mu}$sec 1회(53.3%)와 2회(50.0%) 간에 차이가 없었으나, 60${\mu}$sec 1회(18.2%)보다 유의적(P＜0.05)으로 높게 나타났다. 돼지 난자의 경우 융합율은 30${\mu}$sec 1회(48.1%), 2회(45.2%)및 60${\mu}$sec 1회(48.6%)간에 차이가 없었으며, 분할율은 30${\mu}$sec 1회(78.4%)와 60${\mu}$sec 1회 (79.4%)간에 차이가 없었으나, 30${\mu}$sec 2회(53.6%)보다 유의적(P＜0.05)으로 높게 나타났다. 이종간 핵이식란의 체외발달에 있어서 수핵란이 소 난자의 경우 상실배와 배반포기로의 발달율이 22.6%로써 단위발생란 30.6%와 차이가 없었으며, 돼지 난자의 경우는 이종간 핵이식란이 5.1%로써 단위발생란 37.4%보다 유의적(P＜0.05)으로 낮게 나타났다. 이상의 실험결과로 보아 산양의 체세포를 이용한 이종간 핵이식 복제수정란의 생산을 위하여 수핵란으로 소와 돼지를 사용하여 복제수정란의 발달을 확인할 수 있었으며, 이종간 핵이식에 있어서 수핵란, 공여세포, 융합, 활성화 및 배양조건 등 아직 초보 수준에 있으며, 앞으로 보다 많은 연구를 통하여 이러한 문제들이 해결되면 멸종위기 상태에 있는 동물들의 종 보존에도 활용이 가능할 것으로 생각된다.