• 한국수정란이식학회지
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• 제32권3호
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• pp.131-138
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• 2017

본 연구에서는 체외성숙 배양액 내 caffeine 첨가가 돼지 난자의 성숙과 단위발생 및 체세포 핵이식 후 배 발육에 미치는 영향을 조사하였다. 난세포질 및 난구세포 부착정도의 형태학적 특징에 따라 MGCOCs와 MPCOCs로 구분된 미성숙난자를 각각 무처리군(대조군)과 2.5 mM caffeine이 첨가된 배양액에서 체외성숙 22-42(20시간), 34-42(8시간), 38-42(4시간)동안 처리하는 군으로 나누어 체외성숙을 유도하였다. 또한 체외성숙 난자를 단위발생 및 체세포 핵이식에 공여하여 배아를 생산한 후 7일 동안 체외배양하여 체외성숙 동안 caffeine 처리가 분할률, 배반포 형성률 및 배반포의 세포수에 미치는 영향을 조사하였다. 연구 결과, 분할률 및 배반포 세포 수는 caffeine의 처리 시간에 따라 유의적인 영향을 받지 않았다. 그러나 MPCOCs 유래 난자에서 체외성숙 후기 4시간 동안 caffeine 처리는 체세포 핵이식 배아의 배반포 형성률을 유의적으로 증가시켰다. 이 결과는 caffeine 처리가 체외성숙 동안 난자의 MPF 수준의 감소를 억제시킴으로써 체세포 핵의 리모델링이나 리프로그래밍에 영향을 미쳐 핵이식 배아의 발육능에 영향을 미친 것으로 사료된다.

• 한국가축번식학회지
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• 제26권1호
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• pp.79-85
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• 2002

본 연구에서는 전기자극 후 cycloheximide의 적정농도와 배양시간이 체외성숙된 돼지난자의 활성화에 미치는 영향을 조사하고자 실험을 수행하였다. 42~44시간 동안 체외성숙 된 난자는 0.1%의 hyaluronidase에서 pipetting으로 난구세포를 제거한 후, 1.2 KV/cm의 전압으로 전기자극만 하거나, 전기자극 후 cycloheximide 1, 5 및 10 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 농도에서 각각 3, 5 및 7시간 동안 배양하는 구로 나누어 활성화를 유도하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 난자의 분할율 cycloheximide 10 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 처리군이 86.8%로 1 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 처리군의 74.4%보다 유의적(P＜0.05)으로 높았다. 배반포기 발달율은 10 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 처리구보다 5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 처리구에서 유의적(P＜0.05)으로 높았다. 2. 전기자극 후 cycloheximide에서 배양시간의 비교에 있어서 5시간 처리한 돼지난자의 분할율(86.6%)이 3시간 동안 처리한 난자보다 유의적(P＜0.05)으로 높게 나타났다. 상실배의 발달율은 5시간과 7시간 동안 처리구(26.7%와 16.4%)에서 3시간 처리구(14.5%)보다 유의적(P＜0.05)으로 높은 발달율을 나타났다. 3. 전기자극을 단독처리하거나 전기 자극 후 cyclohiximide를 복합처리한 돼지난자를 8일 동안 배양하였다. 전기자극 후 cycioheximide를 복합처리한 난자의 분할율(80.1%) 및 배반포기 발달율(11.6%)은 전기자극 단독처리한 난자의 분할율(77.2%) 및 배반포기 발달율(6.6%)과는 유의적인 차이가 없었다. 4. 체외성숙된 돼지난자를 전기자극 단독 또는 전기자극 후 cycloheximide 복합처리한 후 체외 발달한 배반포기 수정란의 핵 수는 각각 18.67$\pm$5.53개와 20.71$\pm$6.16개로써 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과를 요약하면, 전기자극을 단독처리 하거나 전기 자극 후 cyclohiximide를 복합처리한 돼지난자 발생율은 유의적인 차이가 없었으나, 전기자극 후 cycloheximide를 복합처리 할 경우에는 5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 농도로 5시간 동안 배양하는 것이 효과적으로 돼지난자의 activation을 유기할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국가축번식학회지
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• 제24권4호
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• pp.407-417
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• 2000

본 연구는 태아 섬유아세포를 이용한 소 핵치환 난자의 융합에 있어서 여러 조건의 전기자극 처리 후 그에 따른 발달율을 조사하였다. 임선 45 일령 태아로부터 섬유아세포를 분리하여 3~4 차례 계대배양후, 이들 단일 섬유아 세포들을 미세조작기를 이용하여 제핵된 난자의 위란강 내에 주입하였다. 본 실험에서는 첫째로, 다른 전기자극 조건의 적용에 따른 융합율 및 발달율을 비교 조사하였다. 180 V/mm 의 조건하에서 다른 조건의 전기자극 시간 (15, 30, 45 $\mu$see)을 처리하였을 때, 15 (45.5%, 120/264)나 30 $\mu$see (43.9%, 106/241) 처리구가 45$\mu$see (23.2%, 58/250) 처리구 보다 높은 융합율을 나타내었다 (P＞0.05). 그러나, 융합된 난자의 발달율에 있어서는 처리구 간에 차이가 나타나지 않았다. 다음 실험으로, 핵치환 난자의 체외발달에 있어서 15 $\mu$see 의 전기자극 시간의 조건하에서 다른 전장 (1.5, 1.8, 2.1 kV/cm)에 따른 효과를 조사하였다. 핵치환 난자의 융합이나 발달율에 전장에 따른 차이는 나타나지 않았다 (P＞0.05). 마지막으로, 체세포 핵치환과 체외수정에 의한 수정란의 체외 발달율을 비교 조사하였다. 태아 섬유아세포로 재구성된 수정란의 배반포로의 발달율은 27.4% (75/274) 로 나타났으며, 이는 체외수정에 의해 발달한 배반포의 비율(24.5%, 58/237)과 유사하다는 것을 알 수 있었다. 그러나, 핵치환에 의해 유도된 배반포의 평균 세포 수는 체외수정에 의해 유도된 배반포 보다 낮게 나타났다. 결론적으로, 본 실험에서는 체세포로 핵치환된 소 난자의 전기적 융합에 대한 조건 (1.8 kV/cm, 15 $\mu$see)을 확립하였다. 또한, 본 실험에서 나타난 결과들은 체세포로 재구성된 소 난자들이 비록 체외수정에 의해 생산된 배반포보다는 적은 세포수를 보여주었지만, 체외에서 정상적으로 배반포 단계까지 발달할 수 있다는 것을 제시하고 있다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권2호
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• pp.266-277
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• 2014

Somatic cell nuclear transfer (SCNT) has generally demonstrated that a differentiated cell can convert into a undifferentiated or pluripotent state. In the SCNT experiment, nuclear reprogramming is induced by exposure of introduced donor nuclei to the recipient cytoplasm of matured oocytes. However, because the efficiency of SCNT still remains low, a combination of SCNT technique with the ex-ovo method may improve the normal development of SCNT embryos. Here we hypothesized that treatment of somatic cells with extracts prepared from the germinal vesicle (GV) stage Siberian sturgeon oocytes prior to their use as nuclear donor for SCNT would improve in vitro development. A reversible permeability protocol with $4{\mu}g/mL$ of digitonin for 2 min at $4^{\circ}C$ in order to deliver Siberian sturgeon oocyte extract (SOE) to porcine fetal fibroblasts (PFFs) was carried out. As results, the intensity of H3K9ac staining in PFFs following treatment of SOE for 7 h at $18^{\circ}C$ was significantly increased but the intensity of H3K9me3 staining in PFFs was significantly decreased as compared with the control (p<0.05). Additionally, the level of histone acetylation in SCNT embryos at the zygote stage was significantly increased when reconstructed using SOE-treated cells (p<0.05), similar to that of IVF embryos at the zygote stage. The number of apoptotic cells was significantly decreased and pluripotency markers (Nanog, Oct4 and Sox2) were highly expressed in the blastocyst stage of SCNT embryos reconstructed using SOE-treated cells as nuclear donor (p<0.05). And there was observed a better development to the blastocyst stage in the SOE-treated group (p<0.05). Our results suggested that pre-treatment of cells with SOE could improve epigenetic reprogramming and the quality of porcine SCNT embryos.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권2호
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• pp.117-124
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• 2008

지구상의 모든 생명체들은 자신의 생존과 종의 영속성을 보장하기 위해 우호적이지 않은 환경 변화에 대응하기 위한 효과적인 전략을 발전시켜왔다. 그 결과, 생명체들은 환경요인들의 변화에도 불구하고 체내 생리적 환경의 역동적인 평형, 즉 항상성(homeostasis)을 유지해 나간다. 스트레스는 항상성을 위협하는 정서적 그리고 물리적 반응이다. 스트레스는 일시적일 뿐만 아니라 거의 영구적인 영향을 개체에 줄 수 있는데, 특히 출생전 스트레스는 유전 코드의 변경없이 성체의 기능과 구조를 바꿀 수 있는 '후생학적 프로그래밍'을 할 수 있음이 최근의 연구들에 의해 알려졌다. 본 논문에서는 출생 전 스트레스를 받은 수컷 흰쥐에서 나타나는 생식과 연관된 일련의 사건들, 예를 들어 성적 이형현상을 보이는 뇌 지역의 변화, 신경전달물질 대사의 수정, 생식내분비 상태의 변화, 그리고 마지막으로 성행동의 이상들을 소개한다. 태아의 뇌는 출생전 프로그래밍에 극히 민감한데, 특히 글루코코티코이드는 강력한 뇌-프로그래밍 능력을 갖고 있다. 모체 스트레스에 의해 유도된 글루코코티코이드 입력에 의한 태아 뇌의 지속적인 과도 활성은 신경 가소성을 증가시키는 새로운 프로그램을 제공할 것이다. 그리고 증가한 신경 가소성은 환경 도전 속에서 개체가 더 잘 적응하도록 하는 증가된 표현형의 가소성에 대한 기초가 될 것이다. 결론적으로, '혹독한' 환경을 태아기에 경험한 개체는 미래에 자신의 생존 가능성을 높이기 위해 번식능력을 일부 포기하도록 후생학적으로 (재)프로그램하는 것으로 추정된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제15권4호
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• pp.385-391
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• 2011

인간의 불임을 극복하고 치료하기 위한 체외수정 및 배아이식술(in vitro fertilization and embryo transfer: IVF-ET)의 성공적인 임신과 출산은 1978년 영국에서 세계 최초로 성공 사례를 보고하였으며, 국내에서는 1986년에 처음으로 보고되었다. 최근에 발표된 보건복지부 통계자료에 의하면 2010년에는 130여 개의 배아생성의료기관에서 연간 42,000 건 이상의 IVF-ET가 시행되었다고 한다. 이러한 시술에 사용되는 재료 및 소모품으로는 난자 채취에 사용되는 난자채취용 주사침(ovum pick-up needle), 채취된 정자를 수세하고 분리하는데 사용되는 원심분리관(centrifuge tube), 난포액에서 난자를 확인하고 이를 분리할 때 사용하는 페트리 접시(Petri dish), 난자와 배아를 배양하는 배양접시(culture dish), 세포질내 정자주입술에 사용되는 미세 피펫(ICSI pipette), 배아의 체외배양에 사용되는 배양액(culture medium)과 미네랄 오일(mineral oil), 정자를 자궁에 넣어주는 인공수정에 사용되는 이식관(intrauterine insemination catheter), 배아의 이식에 사용되는 이식관(embryo transfer catheter), 잉여의 배아를 동결하기 위한 동결액(cryopreservation solution) 그리고 체외배양공간을 제공하는 배양기(incubator) 등이 있다. 그러나 대부분의 시술 재료와 소모품들이 수입에 의존하고 있어, 수입의존도를 낮추고 국산화를 도모하기 위해 시술기관의 임상의와 연구원들을 대상으로 체외수정 및 배아이식술 관련 시술 재료와 소모품 국산화에 대한 설문 조사를 실시한 결과를 분석하였다. 관련 분야의 임상의와 연구원들도 국산화에 대한 공감대를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 실제적으로 국산화가 성공되기 위해서는 품질보증과 품질관리와 같은 체계적인 시스템의 도입이 필요하며, 이를 통해 관련 산업의 발전과 국제적인 경쟁력을 강화할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권1호
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• pp.1-11
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• 2007

착상기 이전 자궁에서 특이적 자궁내막 준비가 진행되어야 하는데, 이는 자궁 내막의 점진적 분화로 배아의 착상과 성공적 임신에 절대적으로 필요하다. 배아 발생 동안에 관찰되는 조직의 재구성은 세포외 기질을 포함한 다양한 요인에 의해 조절된다. 임신 동안에 관찰되는 극적인 변화로는 배아의 이동, 탈락막 반응, 태반의 분화를 그 예로 들 수 있다. 배아와 자궁간의 성공적 착상을 위한 변화들은 배아와 자궁의 착상을 위한 능력 갖출 수 있도록 한다. 이러한 변화과정 중에, 콜라겐이 주성분인 세포외 기질의 극적인 변화가 진행된다. 이러한 변화는 매우 복잡하여 그 기작을 밝히는 것은 쉽지 않으나, 최근 들어 PCR-select cDNA subtraction 방법, microarry 방법 등 대단위 유전자 동정 방법들을 이용하여 많은 후보 유전자가 동정되었다. 스테로이드 호르몬은 임신과 임신 유지에 중요한 역할을 수행하며, 세포외 기질의 재구성을 엄격하게 성스테로이드 호르몬에 의한 유전자 네트워크를 통하여 조절한다. 자궁의 세포외 기질의 병리적 조절이 당뇨병 등에서 보고되고 있다. 세포외 기질의 재구성은 착상과 태아와 자궁의 발달을 이해하는 데 중요하고, 또한 생식과 관련된 질병을 극복하는 데 중요하다. 비록 세포외 기질의 구성성분이 매우 다양하고 복잡하여 논의할 것이 무척 많으나, 본 종설에서는 착상기를 전후한 시기에 콜라겐의 변화를 중심으로 논하였다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제30권4호
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• pp.289-298
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• 2015

Edaravone (Eda) is a potent scavenger of inhibiting free radicals including hydroxyl radicals ($H_2O_2$). Reactive oxygen species (ROS) such as $H_2O_2$ can alter most kinds of cellular molecules such as lipids, proteins and nucleic acids, cellular apoptosis. In addition, oxidative stress from over-production of ROS is involved in the defective embryo development of porcine. Previous study reported that Eda has protective effects against oxidative stress-like cellular damage. However, the effect of Eda on the preimplantation porcine embryos development under oxidative stress is unclear. Therefore, in this study, the effects of Eda on blastocyst development, expression levels of ROS, and apoptotic index were first investigated in preimplantation porcine embryos. After in vitro fertilization, porcine embryos were cultured for 6 days in PZM medium with Eda ($10{\mu}M$), $H_2O_2$ ($200{\mu}M$), and Eda+$H_2O_2$ treated group, respectively. Rate of blastocyst development was significantly increased (P<0.05) in the Eda treated group compared with only $H_2O_2$ treated group. And, we measured intracellular levels of ROS by DCF-DA staining methods and investigated numbers of apoptotic nuclei by TUNEL assay analysis is in porcine blastocyst, respectively. Both intracellular ROS levels and the numbers of apoptotic nucleic were significantly decreased (P<0.05) in porcine blastocysts cultured with Eda ($10{\mu}M$). More over, the total cell number of blastocysts were significantly increased (P<0.05) in the Eda-treated group compared with untreated group and the only $H_2O_2$ treated group. Based on the results, Eda was related to regulate as antioxidant-like function according to the reducing ROS levels during preimplantation periods. Also, Eda is beneficial for developmental competence and preimplantation quality of porcine embryos. Therefore, we concluded that Eda has protective effect to ROS derived apoptotic stress in preimplantation porcine embryos.

• 한국수정란이식학회지
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• 제12권2호
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• pp.181-188
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• 1997

This study was carried out to determine the effect of bovine follicular fluid(bFF), hormones, and fetal bovine serum(FBS) supplemented in the medium on the in vitro fertilization and development of bovine embryos. The ovaries were obtained from a local abattoir and placed in physiological saline kept at 30~32˚C and brought to the laboratory within 3~4 hours. The oocytes and follicular fluid were collected by aspiration from visible follicles, and the oocytes of grades I on the basis of the morphology of cumulus cells attached and the homogeneity of cytoplasmic granules were selected and used for maturation. The basal media used for oocyte maturation, fertilization and embryo development in vitro were Ham' F-10, TALP and TCM-199, respectively. The hormones supplemented in maturation medium were consisted of 35 pg /ml FSH, 10 pg /ml LH and 1 pg/mi estradiol-l7$\beta$. The bFF collected from 5~9 mm follicles was centrifuged, filtered and inactivated by heat-treatment at 56˚C for 30 min. FBS also was inactivated with the same method and kept at -20˚C until use. The embryos were co-cultured with the monolayer of bovine oviductal epithelial cells at 39˚C under 5% $CO_2$ in air for 9 days. The results obtained were summarized as follows: The fertilization rate of oocytes was found 87.4% from 10% FBS and hormones treatment for IVM, and 37.1% of these TVF embryos were developed to blastocyst stage in 10% FBS groups. Compared with this control system, the fertilization rate was decreased significantly(P<0.05) in the maturation without either FBS or hormones. These IVF embryos were developed to morula stage at the similar rate, but to blastocyst at significantly(P<0.05) lower rate in the embryo culture with or without FBS supplementation. The fertilization rate(82.9%) in hormones and 10% inactivated bFF was similar with 10% FBS and hormone groups(87.4%), but decreased significantly(P<0.05) in 20 or 30% bFF (61.0 or 66.0%), respectively. In vitro developmental competence to blastocyst stage in 10% FBS and 20% inactivated bFF(37.1% and 31.4%) was higher than in 10 or 30% inactivated bFF(20.0 or 19.2%) or 10, 20 and 30% fresh bFF(19.1, 21.0 and 17.5%) The results indicated that the in vitro fertillzation and development rate of the embryos should be improved in 10% FBS or 20% inactivated culture system and 20% inactivated bFF might be available economically for bovine oocyte maturation and embryo culture instead of fetal bovine serum.

• 한국수정란이식학회지
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• 제31권4호
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• pp.335-347
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• 2016

Multiple interferon tau (IFNT) genes exist in bovine. An antiluteolytic substance secreted by the bovine conceptus and primarily responsible for maternal recognition of pregnancy is bovine trophoblast protein 1 (bIFNT1), a new type I interferon tau (IFNT) genes. The objectives of this research were to investigate whether multiple, distinct gene encode bIFNT1 and other type I bIFNT gene in the bovine genome and to examine expression of bIFNT1 and other bIFNTc1 mRNAs during conceptus development. These transcrips could be regulated through caudal-related homeobox-2 (CDX2) and ETS2 and/or AP1 (JUN) expression, a transcription factor implicated in the control of cell differentiation in the trophectoderm. The presence of mRNAs encoded by bIFNT1 and type I bIFNTc1 genes were examined quantitatively via reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis of total cellular RNA (tcRNA) extracted from on day 17, 20 and 22 bovine conceptuses. The expression level of bIFNT1 was higher on day 17 transcripts were gradually weakly detectable on day 20 and 22. However, the other bIFNTc1 gene examined transcripts was highly expressed on day 20 and transcripts were weakly detectable on day 17 and 22 bovine conceptuses. Furthermore, human choriocarcinoma JEG3 was co-transfected with an -1kb-bIFNT1/c1-Luc constructs and several transcription factor expression plasmids. Compared to each -1kb-bIFNT1/c1-Luc increased when this constructs were co-transfected with, ETS2, AP1(JUN), CREBBP and/or CDX2. Also, bIFNTc1 gene was had very effect on activity by alone ETS2, and AP1 (JUN) expression factors in choriocarcinoma JEG3 cell. However, bIFNT1 gene expression of the upstream region was not identified. We demonstrated that the activities of bIFN genes are regulated by differential, tissue-specific and developmental competence during pregnancy.