• 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.

• 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.9-17
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• 1996

This study was conducted to investigate freezability of in vitro and in vitro matured rabbit oocytes, possibility of NT using frozen-thawed unfertilized oocytes, and NT efficiency by zona-slit micromanipulation. After freezing of in vitro matured oocytes, 33 to 49% of oocytes appeared normal morphology and 1.0M DMSO and 1.5M glycerol showed slightly high survival rate, but there was no difference in survival between two cryoprotectants. Freezability of in vitro matured oocytes was low in 1.5M glycerol and more sensitive to freezing. Efficiency of enucleation and fusion rate in method B was higher than that in method A and no difference in this efficiency was between 3 groups of oocytes in method B. Cleavage rate and developmental capacity to M＋B stage of fused embryos derived from frozen oocytes was greatly lower than that from fresh oocytes, respectively(39.1% : 79.5% ; 3.1% : 19.3%) and there was no difference in cleavage rate between DC voltages in two group oocytes. Additional incubation in cytochalasin B after electrical stimulation did not affect embryo development. In conclusion, it is suggested that enucleation and nucelar transfer by slitting of zona is more effective method in rabbit and that further study on optimum freezing conditions for in vitro matured oocytes is necessary to use as recipient oocytes.

• 한국동물학회지
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• 제29권1호
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• pp.13-22
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• 1986

특정 계통의 생쥐 초기 배아의 체외 배양때에 나타나는 "In Vitro 2-Cell Block" 현상을 규명할 것을 목적으로 하고 본 실험이 행해졌다. 먼저 이 현상이 발생하는 ICR 계통의 생쥐의 수정란 또는 2세포기의 배아를 일정시간 대 (배란을 유도하기 위한 hCG주사시간을 기준)를 두고 수란관으로부터 회수한 뒤 이를 3-4일간 배양하면서 배낭으로까지의 발생능력을 알아보았다. 그 결과 hCG주사 후 약 30시간이 지난 뒤 수란관에서 회수한 수정란이나 2세포기의 배아의 일부가 배낭으로까지 발생하였으며 만일 48시간이 지나면 수란관 내에서 회수된 배아는 대부분이 2세포기 배아이며 이것들은 거의 배낭으로 발생하였다. HCG 주사 후 27시간이 지난 수란관으로부터 회수한 수정란을 2시간에서 24시간을 배양한 뒤 이들을 다시 수란관에 이식하여 기관배양법에 의해 72시간 배양하고 다시 수란관 밖에서 배아를 24시간 배양해 본 결과, 배아들이 수란관 밖의 환경에서 배양된 시간이 길수록 이것들을 다시 수란관내에 되돌려 준다 하더라도 배낭으로까지 발생할 능력을 크게 상실하였다. 이같은 실험 결과로 보아 생쥐의 수정란이 "2-Cell Block" 현상을 극복하기 위해서는 수정후 일정시간 이상을 수란관이라는 환경내에 머물러 있어야 한다는 것을 알게 되었다. 즉, 배아는 수란관에 오래 머물러 있을수록, 그리고 수란관으로부터 축출되더라도 다시 수란관으로 돌려보내질 때까지 밖에 머물러 있는 시간이 짧을수록, 수정란 혹은 2세포기 배아의 배낭으로의 발생능력은 정상에 가깝게 유지되는 것이다. "2-Cell Block"에 걸려있는 2세포기의 배아는 배양 후 24시간까지에는 광학현미경적인 관찰 결과 정상적인 형태를 보여주고 있었으나 48시간이 되면 핵의 이상응축이 나타나며 72시간이 경과하면 세포질 내에 비정상적인 공포들이 나타나고 있었다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제31권3호
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• pp.207-213
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• 2016

The objective of this study was to investigate to influence of glutathione (GSH) on development and antioxidant enzyme activity in tetraploid porcine embryos. Tetraploid embryos were produced using parthenogenetic 2-cell embryo by electrofusion method. Tetraploid embryo development was observed every 24 hours and intracellular antioxidant enzyme activity was measured at 120 hours after electrofusion. The 4-cell to 16-cell stage tetraploid embryos was increased in 100 and $500{\mu}M$ GSH-treated groups compared control group at 48 hours (P < 0.05) but cleavage rates were not significantly different among the GSH treatment groups at 48, 72, 96, and 120 hours. Blastocyst formation was significantly increased by 300 and $500{\mu}M$ GSH at 120 hours in tetraploid embryos (P < 0.05). But blastocyst cell number were not significantly different among the GSH treatment groups ($16.4{\pm}0.8$, $16.8{\pm}2.6$, $18.5{\pm}2.8$ and $17.5{\pm}1.8$). The intracellular antioxidant enzyme level was increased in $500{\mu}M$ GSH compared to 0 and $100{\mu}M$ GSH (P < 0.05). We suggest that GSH may be improve development of tetraploid embryo in pigs.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 1998년도 제4차 학술발표대회 및 정기총회
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• pp.12-18
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• 1998

Tremendous progress has been made over the past quarter-century studying the genetics of gametogenesis and the resulting gametes and embryos. Studies merging molecular techniques and conventional cytogenetics are now beginning to bridge the gap between what we have learned about the meiotic process in males and females and what we know of the mitotic chromosomes of zygotes. Numerical abnormalities in sperm, oocytes and embryo can now diagnosed by fluorescence in situ hybridization (FISH). "At risk" couples can, therefore, have only unaffected embryos replaced in the sterus and avoid the possibility of terminating a pregnancy that might only be diagnosed as affected later gestation. Single-cell genetic analysis has also provided powerful tools for studying genetic defects arising during early human development. Recent studies of sperms, oocytes and cleavage-stage human embryos have revealed an unexpectedly high incidence. These genetic abnormalities are likely to contribute to early pregnancy loss and have important implications for improving pregnancy rates in infertile couples by assisted reproduction. The widespread use of preimplantation genetic diagnosis (PGD) awaits further documentatio of safety and accuracy. Other issues also must be addressed. First, the ethical issues regarding germ cell and embryo screening must be addressed including what diseases are serious enough to warrant the procedure. Another concern is the use of this technology for non-genetic disorders such as gender selection. Finally, the experimental nature of these procedure must continually be discussed with patients, and long-term follow-up studies must be undertaken. Development of more accurate and less expensive assays coupled with improved assisted reproductive technology success rates may make PGD a more widely use clinical tool. The future awaits these development.velopment.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제37권1호
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• pp.65-72
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• 2010

목 적: 본 연구는 체외수정술에서 배양 3일째 2개의 난할단계 배아 (2ET)와 3개의 난할단계 배아 (3ET)를 이식했을 때 각각의 임신성적을 비교하기 위하여 시행하였다. 연구방법: 2007년 1월부터 2009년 6월까지 한 명의 불임전문 의사에게 시술받은 2ET군 100명을 환자의 나이와 체외수정 주기의 특성을 고려하여 3ET군 100명과 비교한 후향적 환자군-대조군 연구를 시행하였으며, 두 군 모두 양질의 배아만을 이식하였다. 각각의 임신율, 착상율, 다태임신율을 비교하였다. 결 과: 환자의 특성, 체외수정 주기 및 배아의 특징은 두 군 간에 차이를 보이지 않았다. 2ET군과 3ET군 모두 비슷한 임신성적을 보여주었다; 착상율 (41.0% vs. 35.3%), 임신율 (58.0% vs. 60.0%), 임상적임신율 (55.0% vs. 59.0%), 진행임신율 (51.0% vs. 55.0%). 두 군 모두 높은 다태임신율을 보여주었으나, 3ET군에서 유의하게 더 높은 전체 다태임신율과 삼태임신율을 보여주었다 (30.9% vs. 50.8%, p=0.031; 1.8% vs. 11.9%, p=0.036). 결 론: 나이가 ��고 양질의 배아를 가진 좋은 예후를 예측할 수 있는 여성에서 체외수정술 시행 시 배양 3일째 2개의 배아를 이식하더라도 3개의 배아를 이식했을 때와 비슷한 임신성적을 얻을 수 있고, 다태임신 (특히, 삼태임신)을 줄일 수 있다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제24권3호
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• pp.281-292
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• 1997

The objective of this study was to compare retrospectively the survival and pregnancy rates(PR) of cryopresered-thawed embryos obtained from intracytoplasmic sperm injection (ICSI) or conventional in vitro fertilization (IVF). Ninety-six cycles of cryopresered-thawed embryo transfer (ET) were performed in 79 patients from June, 1996 to September, 1997 and grouped as followings: 20 cycles (16 patients) inseminated by ICSI (ICSI Group) and 76 cycles (63 patients) by conventional IVF (IVF Group). Slow-freezing and rapid-thawing protocol was used with 1.5M propanediol (PROH) and 0.1M sucrose as cryoprotectant. All embryos were frozen-thawed at the two pronuclear (2 PN) stage excluding four cycles in which the early cleavage stage embryos were frozen, and allowed to cleave in vitro for one day before ET. The duration from freezing to thawing was comparable in both groups ($mean{\pm}SD$, $112.1{\pm}80.0$ vs. $124.8{\pm}140.1$ days). The age of female ($31.2{\pm}3.4$ vs. $32.6{\pm}3.3$ years) and the endometrial thickness prior to progesterone injection ($9.4{\pm}2.0$ vs. $9.3{\pm}1.8$ mm) were also comparable in both groups. There was no significant difference in the outcomes of cryopreserved-thawed ET between two groups: survival rate ($85.2{\pm}16.1%$ vs. $82.2{\pm}19.7%$), cleavage rate ($96.9{\pm}6.7%$ vs. $94.7{\pm}13.0%$), cumulative embryo score (CES, $54.5{\pm}31.1$ vs. $49.0{\pm}20.0$), preclinical loss rate (5.0% vs. 5.3%), clinical miscarriage rate (0% vs 29.4%), clinical PR per transfer (35.0% vs. 22.4%), implantation rate (9.9% vs. 5.6%), and multifetal PR (42.9% vs. 17.6%). In conclusion, human embryos resulting from ICSI can be cryopreserved-thawed and transferred successfully, and the survival rate and PR are comparable to conventional IVF.

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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• pp.61-61
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• 2001

The main goal of this study was to produce transgenic piglets by the method of injection of sperm-mediated exogenous DNA. Spermatozoa (1$\times$106 sperm of final concentration) obtained from caudal epididymis were mixed with pBC1-hEPO (20 ng/${mu}ell$) or pcDNA3 LAC Z (20 ng/${mu}ell$), and followed by electroporation (500 V, 25 ㎌). Matured oocytes having the first polar body and dense cytoplasm were selected and centrifuged at 12,000g for 6 min. After sperm injection, the oocytes were activated electrically (1.7 ㎸/cm, 30 $\mu$ sec, single pulse) in 0.3 M mannitol solution. Eggs injected sperm were cultured in NCSU 23 medium (0.4% BSA) at 39$^{\circ}C$, 5% $CO_2$ in air for 192 h. This study were comprised 3 experiments. Experiment 1 compared the developmental efficiencies between the sperm-injected oocytes (Group 1) and further activated electrically (Group 2). Experiment 2 compared the expression of pcDNA3 LAC Z in the embryos produced by Group 1 and Group 2. Finally, experiment 3 carried out transfer of embryos (1-8 cell stage) transfected with pBC1 -hEPO into surrogate recipients synchronized by injection of combination of PG600 with hCG. The rates of cleavage and development into blastocyst stage in Group 2 were significantly higher than those of Group 1 (71.3% and 28.1% vs. 43.3% and 10.3%, respectively, p<0.05). Thirty (24.2%) out of 124 embryos analyzed in Group 2 were positive by X-gal. Similarly, in Group 1, 16.3% (8/49) were positive. After transfer of 789 embryos to 7 recipient gilts, three out of them examined by ultrasound became pregnant. One recipient is in day 50 pregnancy. On day 54 of gestation, two were carried out uterotomy in order to confirm the pregnancy One had 7 and another had 2 fetuses. We conclude that injection of sperm-mediated gene transfer will be used as a valuable tool for the production of transgenic piglets.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제27권2호
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• pp.165-172
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• 2000

Objective: In vitro fertilization (IVF) and a prolonging the time of culture may be helpful in establishing a viable pregnancy through a selection effect. Some embryos do not develop beyond the 4-cell stage and some may not develop to the blastocyst stage. We have evaluated the safety of SET and the outcomes of pregnancy. Methods: Sperms were treated with Ham's F-10 supplemented with 10% human follicular fluid (hFF). oocytes or fertilized oocytes were cultured in Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) with 10% or 20% hFF respectively. Up to five oocytes were inseminated with approximately 200,000 sperm cells/2 ml in each well. Fertilization was examined in the following morning and fertilized oocytes were co-cultured until embryo transfer. Vero cells for co-culture were prepared in Tissue Culture Medium - 199 (TCM-199) with 10% fetal bovine serum. At the two to four cell and blastocyst on day 2 and day 5, embryo and blstocyst grading were evaluated. Pregnancy rate was determined after transfer of human embryos at the two to four cell stage on day 2 (Group I) or subsequent transfer of embryos on day 2 and at the blastocyst stage on day 5 (Group II). For statistical analysis, Student's t-test and Chi-square (${\chi}^2$_test) were used. Results were considered statistically significant when p value was less than 0.05. Results: No differences was found in the fertilization between Group I (81.0%, 98/121) and Group II (81.8%, 180/220). In case of cleavage rate, no difference was found in Group I (95.9%, 94/98) and Group II (97.8%, 174/178). However, the rate of-clinical pregnancy was significantly higher (p=0.014) in Group II (66.7%, 12/18) than in Group I (26.3%, 5/19). Conclusion: The results of this study showed that SET is safe and effective, and significantly increases the pregnancy rate.