• Korean Journal of Animal Reproduction
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• v.24 no.3
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• pp.289-297
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• 2000

This study was conducted to investigate whether various protein sources and co-culture affect in vitro development of porcine zygotes derived from In vitro maturation/fertilization (IVM/IVF). These results obtained in these experiments are summarized as follows 1. When porcine oocytes matured and fertilized In vitro were cultured in NCSU 23 medium supplemented with various BSA concentrations (0.4, 0.8 and 3.2%), In vitro developmental rates of porcine zygotes to blastocyst stage were 22.9, 18.4 and 14.6%, respectively. High concentration of BSA (3.2%) showed a smaller nuclei number (36.1$\pm$11.8) of blastocysts than 0.4 and 0.8% BSA groups (53.2$\pm$27.4 and 61.2$\pm$22.5, respectively) (P<0.05). This result indicates that high concentration of BSA is detrimental on preimplantation development of IVF-derived porcine embryos. 2. No differences were detected in the developmental rate and mean nuclei number of porcine embryos between 10 and 20% FBS concentrations in culture medium. 3. IVF-derived porcine embryos co-cultured with mouse or porcine embryonic fibroblast cells showed a lower development to the blastocyst stage than those without co-culture system. Consequently, the present study suggests that high concentration of BSA as a protein source in culture medium suppresses development potential of porcine embryos produced In vitro. In addition, co-culture with somatic cells is not effective on in vitro development of IVF-derived porcine embryos to blastocyst stage.

• Journal of Embryo Transfer
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• v.18 no.1
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• pp.15-25
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• 2003

발생학에서 키메라(chimera)는 2개 이상의 다른 유전자형의 세포, 또는 다른 종의 세포로부터 만들어진 1개의 생물개체를 뜻하는 말로, 이는 초기 수정란의 발달과 포유류의 분화를 연구하는데 이용되고 있다. 키메라를 만드는 방법에는 할구와 내세포괴를 응집시키는 방법과 배반포 내에 여러 종류의 세포를 주입하는 방법이 있다 본 실험에서는 서로 다른 두 가지 방법의 활성화 처리법, 즉, ionomycin 처리 후 Cycloheximide (CHX) 또는 6-Dimetylaminopurine (6-DMAP)에 따른 단위 발생란의 분할과 단계적인 발달율을 살펴 보고자 하였으며, 서로 다른 방법에 의해 생산된 단위발생란 유래의 할구와 체외수정란 유래 할구를 응집하여 키메라 수정란(chimeric embryo)를 만든 후 체외수정란과 발달율을 비교해 보았다. 도축장 유래의 난소에서 난자를 채취하여 체외에서 22~24시간 성숙시킨 후 난구세포를 제거하고 metaphase II 단계의 난자를 5 $\mu$M ionomycin에 4분간 처리한 후, 10 $\mu$g/ml CHX/5 $\mu$g/ml cytochalasin B (CCB)에 5시간 또는 1.9 mM 6-DMAP에 4시간 처리하여 분할율과 배반포기 발달율을 비교 조사하였다. 난자 분할율에서는 체외수정란과 6-DMAP처리 단위 발생란에서 각각가 83.7 와 85.5%로 CHX/CCB 처리 단위발생란의 57.9%보다 유의적으로 높게(P<0.05) 나타났으며, 배반포기 발달율에 있어서는 체외수정란의 발달율이 27.8%로 6-DMAP처리 활성란 12.3%와 CHX/CCB 처리 활성란 5.3%보다 유의적으로 높게 (P<0.05) 나타났다. 키메라 수정란(chimeric embryo)은 서로 다른 두 가지 처리에 의해 생산된 단위발생란의 할구 2개와 체외수정란 유래의 할구 2개를 빈 투명대 내에서 응집시켜 제조하였다 빈 투명대 내에 키메라 수정란(chimeric embryos)의 8 세포기까지의 발달율은, 체외 수정란 할구 2개와 CHX/CCB 처리에 의한 할구 2개를 응집한 그룹은 46.1%, 체외 수정란 할구와 6-DMAP 유래 할구 2개를 응집한 그룹은 52.8% 였으며, handled control은 54.7%로 체외 수정란 77.7%에 비해 유의적으로 낮게(P<0.05) 나타났다. 배반포기까지의 발달율은 체외 수정란과 CHX/CCB에 의해 생산된 키메라 수정란(chimeric embryo)은 12.8%, 체외 수정란과 6-DMAP에 의한 키메라 수정란(chimeric embryo)은 18.8%로 handled control의 21.4%에 비해 유의적으로 낮았으며(P<0.05), 이들 키메라 수정란(chimeric embryos)은 체외 수정란의 34.9%에 비해 유의적으로 낮게(P<0.05)나타났다. 6-DMAP 처리 단위발생이 유기된 수정란 할구 2개와 체외수정란의 할구 2개의 응집에 의한 키메라 수정란(chimeric embryos)의 발달율이 CHX/CCB와 체외수정란의 응집에 의한 키메라 수정란(chimeric embryos)에 비해 다소 높게 나타났으나, 유의적인 차이는 없었다. 본 실험의 결과 서로 다른 방법에 의한 단위 발생란 유래의 할구와 체외 수정란 유래의 할구가 응집에 의한 재조합이 가능하였고 이들을 체외에서 배양하여 배반포기의 수정란까지 발달시켰다.

• Proceedings of the KSAR Conference
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• 2002.06a
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• pp.47-47
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• 2002

Porcine zygotes medium(PZM) 은 5%의 산소조건에서 체내생산 된 돼지초기수정란의 배 발달을 증가시킨다고 보고되었다 (Yoshioka 등, Biol. Reprod., 66:112-119, 2002). 본 실험에서는 NCSU23, PZM3 및 PZM4 의 배양액과 5% 및 20%의 산소조건이 돼지 체외수정란의 배 반포기까지 체외발달에 미치는 영향에 관하여 조사하였다. (중략)

• Proceedings of the KSAR Conference
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• 2004.06a
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• pp.246-246
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• 2004

암모니아는 murine과 sheep의 난자의 체외 배양 시 배 발달과 착상, 태아 발달에 영향을 미친다고 보고되어져 있다. 본 연구는 한우 난포의 크기에 따른 암모니아 농도 측정과 체외 성숙 시간에 따라 발생되는 암모니아의 농도가 배 발달율에 미치는 영향을 검토하였다. 도축장 유래 한우 난소의 직경(3 ㎜∼30 ㎜)난포에서 난포액을 채취하였으며, 그리고 각각의 체외 성숙 시간에 따라 배양액을 회수하였다. 암모니아 농도 측정은 ammonia Kit를 이용 spectrophotometer로 630 ㎚에 측정하였다. (중략)

• Journal of Embryo Transfer
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• v.16 no.2
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• pp.73-78
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• 2001

This study was carried out to investigated developmental ability of IVM/IVF derived hanwoo embryos after DNA microinjection. Microinjected hanwoo embryos were cultured fur 7 days. The cleavage rates of DNA injected embrys(36.3%) was significantly lower than those of non-injected embryos(67.4%; p<0.05). The percentage of injected embryos reaching to the morulae and blastocyst was significantly lower than those of non-injected embryos(p<0.05). When injected embryo were cultured contaning L-ascorbic acid and $\alpha$-tocopherol for 168 hrs, the morulae and blastocyst rates were significantly higher than control(p<0.05). These results suggested that the addition of L-ascorbic acid and $\alpha$-tocopherol can enhanced development to the morulae and blastocyst of microinjected embryos and improved culture condition increased the transgenic hanwoo embryos.

• Journal of Embryo Transfer
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• v.19 no.3
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• pp.275-282
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• 2004

This study was carried out to examine the effects of development media and those change on in vitro development (IVD) of porcine oocytes matured and fertilized in vitro. Putative embryos, which were matured in vitro in modified NCSU-23 (mNCSU-23) supplemented with 10％ porcine follicular fluid (pFF) and were fertilized in mTBM, were developed in vitro as the experimental scheme. The results are as follows. When porcine putative embryos were cultured in vitro in NCSU-23 or CZB/Pig-MEM, the percentage of oocytes cleaved was not different between two systems, but the percentage of blastocysts in NCSU-23 was significantly higher than in CZB/Pig-MEM (P<0.05). And when porcine putative embryos were cultured in vitro in NCSU-23 during 7 days with or without changing media at day 5, which was supplement with or without 10％ fetal bovine serum(FBS), the percentage of oocytes cleaved, blastocysts at day 6, and the cell number of ICM, TE and total of blastocysts at day 7 were not different among three treatments. As a result of this study, it is supposed that NCSU-23 be more favorable, to develop porcine embryos derived from IVM/IVF, than CZB/Pig-MEM, but that demonstration on the effects of changing medium with fresh one stand in need of the more experiments.

• Proceedings of the Korean Society of Developmental Biology Conference
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• 2003.10a
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• pp.115-115
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• 2003

아미노산은 수정란의 체외생산에 있어서 배발달에 유효하게 작용한다. 이러한 이유로 체외배양 단계에 아미노산 첨가에 관한 보고는 많지만, 체외성숙 단계에서의 아미노산 효과와 관련된 보고는 소수이다. 본 실험에서는 먼저 체외성숙 배지에 NEAA와 EAA군들의 첨가 농도가 PB 출현율, 배발달율 그리고 생산된 배반포의 세포수에 미치는 영향과 더불어 새로운 아미노산원으로 LAH의 효과를 검토하였다. 체외성숙을 위한 난포란은 도축 한우 난소에서 2-8mm의 가시난포로부터 회수하였다. 체외성숙용 배지는 10% FBS가 첨가된 CRlaa 용액을 사용하였고, 실험1에서는 NEAA와 EAA(20$\mu l$/ml)군을 각각 $\times$l (NEAA:10$\mu l$/ml, EAA:20$\mu l$/ml), $\times$2 및 $\times$4를, 실험2에서는 LAH를 각각 1, 5 및 10 mg/ml를 첨가하였다. 체외수정은 fer-TALP 용액을, 체외배양은 CRlaa 용액을 배양 2일째까지는 0.3% BSA를, 그 이후에는 10% FBS와 난관상피세포를 첨가하여 사용하였다. 그리고 배양 8일째 확장배반포의 세포수를 조사하기 위하여 이중형광염색을 실시하였다. 통계분석은 $X^2$-test를 이용하였다. 실험 1에서 NEAA와 EAA 첨가 농도에 따른 PB 출현율은 $\times$l 첨가군(46.6%)이 대조군(29.9%)에 비하여 유의적으로 높았다. 수정을, 8세포기 및 배반포까지 발달율은 비슷한 경향이었으나, $\times$l 첨가군이 가장 높았다. 한편 ICM 세포수가 아미노산 첨가 농도의 높을수록 증가하는 경향이었고, 특히 $\times$4 첨가군($23.9 \mu 3.9$)이 대조군($14.8 \mu 2.5$)에 비하여 유의적(P<0.05)으로 높았다. 실험 2에서 LAH 첨가에 따른 핵성숙율은 5mg 첨가군, 배반포까지 발달율은 1mg 첨가군(25.9%)이 각각 가장 높았다. 배양 8일째 배반포의 세포수에 있어서 총세포수와 TE 세포수는 차이가 없었으나, ICM 세포수가 l0mg 첨가군에서 가장 높았다. 본 실험 결과에서 체외성숙 배지에 NEAA와 EAA 첨가가 배발달율에는 효과가 없었지만, 첨가농도의 증가에 따라 ICM 세포수가 증가하였다. 한편 체외성숙 배지에 LAH 첨가는 첨가 농도가 높을수록 배발달율은 낮았지만 ICM 세포수는 증가하였다.

• Korean Journal of Animal Reproduction
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• v.21 no.3
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• pp.303-310
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• 1997

소 난포란의 체외성숙시 성숙배지에 FSH 및 LH의 첨가가 체외성숙난자의 calcium 반응과 체외수정란의 발달에 미치는 영향을 조사하였다. 난포란의 체외성숙은 TCM199을 기초로 한 4가지의 배양조건 하에서 : 1) 0.5$\mu\textrm{g}$/ml FSH＋5$\mu\textrm{g}$/ml LH, 2) 0.5$\mu\textrm{g}$/ml FSH, 3) 5$\mu\textrm{g}$/ml LH 및 4) 무 호르몬 첨가구로서 5% CO2에 24시간 동안 체외성숙을 유도하였다. 체외성숙 24기간째에 난포란의 과립막세포는 1ml PB1＋에서 4분 동안 vortexing을 하여 완전히 제거하였다. 세포 내 calcium 반응을 측정하기 위하여 2mM Fura-2 AM ester 및 0.02% Pluronic F-127가 첨가된 PB1-용액에 39$^{\circ}C$ in cubator에서 40분 동안 배양하였다. 30${\mu}\ell$ M2 medium drop을 30mm plastic dish에 만들어 20$\times$ 형광대물렌즈가 장착된 Nikon Diaphot 현미경의 장착된 Nikon Diaphot 현미경의 warm stage에 설치하였다. 세포 내 calcium 방출을 자극하기 위하여 난자에 25mM inositol 1, 4, 5-trasphophate(IP3)로 1.21kV/cm의 전기자극 또는 20mM ryanodine으로 미세주입을 실시하였다. 이러한 처리를 하지 않은 난자는 체외수정 후 CR1aa와 BRL monolayers의 공배양조건 하에서 체외발달을 유도하였다. 분할율(Day 2)과 배반포기발달율(Day 9)을 조사하였다. FSH와 LH의 처리구에서 IP3 또는 ryanodine으로 자극된 난자(1.79$\pm$0.05, 1.66$\pm$0.06)는 FSH, LH 및 무 호르몬처리구에 비하여 유의적으로 높은 calcium 반응을 보였다(1.00$\pm$0.03, 1.28$\pm$0.04, and 0.53$\pm$0.02 in IP3 elctroporation; 0.68$\pm$0.05, 1.03$\pm$0.05, and 0.47$\pm$0.04 in ryanodine microinjection). FSH와 LH, FSH, LH처리구에서 분할율(87.9, 71.5 및 75.6%)은 무 호르몬처리구(60.7%)(P<0.05)에 비하여 유의적으로 높았으며, FSH와 LH처리구(29.3%)에서의 배반포기 발달율은 FSH, LH 처리구뿐만 아니라 무 호르몬처리구보다 유의적으로 높았다(16.5, 19.0 and 9.8%)(P<0.05). Bovine FSH 및 Ovine FSH의 처리구에서의 calcium 반응은 유의적인 차이가 없었다(1.72$\pm$0.05, 1.61$\pm$0.06). 또한 분할율(82.2 and 84.0%) 및 배반포기(27.8 and 27.1%) 발달율도 bovine 및 ovine FSH처리구간에는 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과에서 전기자극에 의한 세포 내 calcium 반응은 체외성숙배지에 첨가하는 호르몬의 처리에 따라서 유의적인 변화를 보였다. 비록 분할율은 처리구간에 유의적인 차이가 없었지만 배반포기 발달율은 FSH와 LH 공동처리구에서 FSH, LH 단독처리구 및 무 호르몬처리구에 비하여 유의적으로 높은 발달율을 보였다. 체외성숙기간에 FSH와 LH의 공동첨가는 체외성숙 및 체외발달의 생리적인 교정을 위하여 요구되는 것으로 사려된다.

• Proceedings of the Korean Society of Developmental Biology Conference
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• 2003.10a
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• pp.87-87
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• 2003

난자성숙 중 MPF활성은 MI 과 MII에서 최대로, MII로의 성숙 직후 난자를 핵이식에 이용하는 것은 핵과 세포질 사이의 reprogramming에의 효율을 높일 수 있을 것이다. 일반적으로 돼지의 IVF나 핵이식은 체외성숙후 44h에 이뤄지고 있다. 이는 aging을 낳을 수 있고 aging은 또한 발달능을 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 본 실험은 돼지의 체외성숙시간에 따른 체외성숙율과 단위발생후 체외발달율을 비교하여 최적의 체외성숙시간을 찾고자 실시하였다. 돼지 난포란을 10% pFF, 0.1mg/ml cysteine, 10IU/ml PMSG, 10IU/ml hCG, 10ng/ml EGF가 첨가된 TCM-199배양액에서 22, 30, 44시간 동안 배양하여 성숙을 유도하였다. 체외성숙이 야기된 난자는 난구세포를 제거한 후 전기자극(2.0kv/cm, $30 \mu s$) 후 5분 동안 TCM-199에서 세정하고 다시 4시간 동안 6-DMAP에서 배양된 후 4mg/ml BSA가 첨가된 NCSU-23에 넣어 $39^{\circ}C$, 5% $CO_2$배양기에서 각각 6-7일 동안 배양을 실시하였다. 체외성숙 22시간 성숙난자는 M I 44.3%(35/79)와 A I -T I 36.7%(29/79)로 81%가 M II로의 성숙에는 아직 미치지 못했다. 30시간 성숙난자는 46.3%(56/121)가 M II로 성숙하였고, M I과 A I -T I 은 각각 25.6%(31/121), 27 3%(33/121)이었다. 44시간 성숙난자는 78%(71/91)가 M II로 성숙하였고, M I 과 A I -T I 은 각각 12.1%(31/121), 7 7%(33/121)이었다. 단위발생율은 22시간에 난할율은 35.4%(75/137)이었고, 배반포 발달은 없었다. 30시간에 난할율은 51.8%(145/280)이었고, 배반포 발달율은 5.5%(8/145)이었다. 44시간에 난할율은 80.0%(244/306)이었고, 배반포 발달율은 14.3%(35/144)이었다. 본 연구결과 핵 및 세포질의 완전한 성숙은 44h에 이루어지고, 이에 따른 배발달율도 뒤따름을 알 수 있었다. 난자가 핵성숙의 완성에도 불구하고 완전한 활성을 위한 발달능은 갖지 못함을 알 수 있었으며, 질 좋은 배반포 생산을 위해 핵과 세포질 성숙의 synchronous가 중요하다 사료된다. 체외성숙을 위한 배양기술의 진전과 더불어 체외성숙 시간에 따른 세포질적인 기전에 대한 연구가 필요하다.

• Korean Journal of Animal Reproduction
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• v.20 no.4
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• pp.433-441
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• 1997

체외성숙과 수정된 돼지 난자의 체외발달능이 체외배발생 배양액인 NCSU 배양액에 0.4% BSA, 10% 혈청 혹은 아미노산(2% BME 아미노산 용액과 1% MEM 아미노산 용액)을 첨가함으로써 조사되었다. 본 실험에 공시된 난자는 체외수정 후 30시간 (2-세포기) 혹은 48시간 (2~4-세포기)에 회수하였다. 실험 I에서 0.4% BSA가 첨가된 NCSU 배양액에서 2-세포기 난자들의 배양경과시간에 따른 발달능을 조사한 결과, 배양 후 72시간 (체외수정 후 102 시간)에 상실배와 배반포기가 나타났으며, 배양 후 120시간째(체외수정 후 150시간)에도 팽창된 배반포까지만 발달하였다. 실험 II는 체외수정 후 48시간의 분할된(2~8-세포기) 난자들의 핵과 외관적 분할구와의 수적 차이를 조사한 결과, 2~4-세포기보다는 5-세포기 이상에서 핵과 분할구의 조화에 차이가 많았다. 실험III에서는 BSA, 혈청 혹은 아미노산이 첨가 혹은 무첨가된 배양액내에서 2~4-세포기 난자들의 배반포 후 부화능력을 조사한 결과, 모든 군에 있는 난자들은 팽창된 배반포까지 발달할 수 있었던 반면, 난자의 부화는 아미노산 혹은 혈청이 포함된 배양액에서만 일어났다. 더욱이 상실배와 배반포시기에 혈청의 첨가는 부화 배반포기 배의 발달을 현저히 증가시켰다. 이상의 결과로 미루어 볼 때, 배양액내에 대한 아미노산과 혈청의 첨가는 돼지 배반포의 부화를 유도할 수 있다고 본다.