• 제목/요약/키워드: Germinal vesicle breakdown (GVBD)

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Relationship between In Vitro Maturation and Plasminogen Activator Activity on Porcine Cumulus-Oocytes Complexes Exposed to Oxidative Stress

  • Sa, Soo-Jin;Park, Chun-Keun;Cheong, Hee-Tae;Son, Jung-Ho;Kim, Myung-Jick;Cho, Kyu-Ho;Kim, Du-Wan;So, Kyoung-Min;Kim, In-Cheul
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제35권3호
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    • pp.221-225
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    • 2011
  • This study was undertaken to evaluate the relationship between in vitro maturation and plasminogen activators (PAs) activity on porcine cumulus-oocytes complexes (COCs) exposed to oxidative stress. When COCs were cultured in maturation medium with hydrogen peroxide ($H_2O_2$), the proportion of the germinal vesicle breakdown (GVBD) and oocytes maturation were decrease with addition of $H_2O_2$, and were significantly (p<0.05) lower in medium with 0.1 mM $H_2O_2$ than control group. Also, the rate of degenerated oocytes was increased in as $H_2O_2$ concentration in eased. When COCs were cultured for 48 h, three plasminogen-dependent lytic bands were observed: tissue-type PA (tPA); urokinase-type PA (uPA); and tPA-PA inhibitor (tPA-PAI). PA activity was quantified using SDS-PAGE and zymography. When $H_2O_2$ concentration was increased, tPA and tPA-PAI activities also increased in porcine oocytes cultured for 48 h, but not uPA. In other experiment, embryos were divided into three groups and cultured in (1) control medium, (2) control medium with 1.0 mM $H_2O_2$ and (3) control medium with 1.0 mM $H_2O_2$ along with catalase in concentrations of 0.01, 0.1, and 1.0 mg/ml, respectively. $H_2O_2$ decreased the rate of GVBD and maturation in porcine COCs but catalase revealed protective activity, against oxidative stress caused by $H_2O_2$. In this experiment, tPA and tPA-PAI activities were higher in media with 1.0 mM $H_2O_2$ alone. Increasing concentration of catalase decreased tPA and tPA-PAI activities in porcine oocytes. These results indicate that the exposure of porcine follicular oocytes to ROS inhibits oocytes maturation to metaphase-II stage and increase the oocytes degeneration. Also, we speculated that increased ROS level may trigger tPA and tPA-PAI activities in porcine oocytes matured in vitro.

누에에서 생산된 뱀장어 재조합 생식소자극호르몬이 암컷 뱀장어(Anguilla japonica)의 성성숙 유도에 미치는 영향 (Induction of Sexual Maturation in Female Eels Anguilla japonica by Recombinant Eel Gonadotropin Produced in Silkworm)

  • 김대근;김효원;김정현;이배익;홍선미;민관식;명정인;김대중
    • 한국수산과학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.770-776
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    • 2017
  • This study investigated the effects of recombinant eel gonadotropin hormone (rJeGTH) produced in silkworms, with and without a carboxyl-terminal peptide from equine chorionic gonadotropin (eCG), on the induction of sexual maturation in female eels Anguilla japonica. Experiments were conducted both in vivo and in vitro. In in vitro trials, germinal vesicle breakdown (GVBD) induction did not significantly differ between rJeFSH and $rJeFSH{\cdot}eCG$ treatments and the control group. However, previous studies did find that rJeLH and $rJeLH{\cdot}eCG$ treatments induced GVBD in female eels. Our in vitro exploration of $estradiol-17{\beta}$ ($E_2$) levels in immature ovarian tissues revealed significantly higher $E_2$ levels in the group treated with $rJeFSH{\cdot}eCG$ $1{\mu}g/mL$ than in the control group. In contrast, the in vivo experiments showed no effect of recombinant hormones on the sexual maturation of feminized eels. Previous studies and our own in vitro results have clearly shown that rJeGTH and $rJeGTH{\cdot}eCG$ have a positive effect on the sexual maturation of feminized eels. To develop the activity of rJeGTH in vivo, further studies should confirm circulation time and activity of these hormones in eels' bloodstream, modify the structure of the recombinant gene, and implement additional glycosylation.

붕어 난모세포의 성숙과 배란 과정에서 cyclic AMP와 protein kinase C의 역할 (Roles of Cyclic AMP and Protein Kinase C in the Oocyte Maturation and Ovulation in Crucian Carp, Carusius auratus)

  • 이원교;양석우;황세원
    • 한국양식학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.171-181
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    • 1995
  • 붕어의 년 생식주기를 밝히기 위해 1993년 2월부터 1994년 10월까지 gonadosomatic index (GSI)를 조사하였다. GSI는 4월부터 7월까지는 높은 수준을 나타내며 개체간에 편차가 큰 것으로 보아 이 기간이 산란기임을 보여준다. 8월부터 9월까지는 년중에서 가장 낮은 수준이며 이때 난소내 여포는 퇴화가 진행 중이었다 10월부터 GSI 값은 증가하여 이듬해 3월에 최대치를 보였다. Human chorionic gonadotropin (HCG 10 lU), $17\alpha$, 20\beta-dihydroxyprogesterone\;(1-100{\mu}g/ml)$ 및 phorbol 12-myristate 13-acetate (TPA, protein kinase C activator, 0.1-10${\mu}M$)는 인공배양 시 난모세포의 성숙을 유도하였으나 $4\alpha-phorbol$ 12, 13-didicanoate ($4\alpha-PDD$, phorbol ester analogue, $(25{\mu}M$)는 성숙을 일으키지 않았다. 또한, HCG (10 IU), prostaglandin $F_{2\alpha}$ (0.1-10${\mu}g/ml$) 및 TPA (0.1-10${\mu}M$)는 난모세포의 배란을 유도하였으나 $4\alpha-PDD$$(25\;{\mu}M)$에 의해서는 배란이 일어나지 않았다. 여포세포의 $17\alpha-hydroxyprogesterone$은 HCG (1 IU, 10 IU) 및 forskolin (adenylate cyclase activator, 0.1-10 ${\mu}M$)에 의해 생성이 촉진되었으며 HCG (10 IU) 및 forskolin $(10 {\mu}M)$에 의한 time course 는 3시간 내에 생성량이 증가하여 시간경과에 따른 유의한 차이는 보이지 않았다. 이러한 결과를 종합하면 cyclic AMP와 protein kinase C 는 어류의 난모세포의 성숙과 배란과정에 매우 중요한 역할을 담당하는 것으로 생각된다.

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Cysteine 및 Glutathione 이 돼지난포란의 체외성숙에 미치는 영향 (Effect of Cysteine and Glutathione on In Vitro Maturation of Porcine Follicular Oocytes)

  • 신성진;한만희;이규승
    • 한국가축번식학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.385-393
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    • 1998
  • 본 연구는 돼지 미성숙 난포란을 체외에서 성숙시킬 때, cysteine (CySH) 및 glutathione (GSH) 의 첨가 배양이 난핵포붕괴 및 핵성숙율에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 본 연구에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 체외성숙 배양액인 TCM-199 에 cysteine (CySH) 을 각각 0, 0.04, 0.14, 0.6 및 1.2 mM 첨가하여 36 시간 동안 체외성숙을 유기시켰을 때의 난핵포붕괴율은 각각 90.8, 89.9, 90.5, 92.0 및 91.3% 으로서 각 처리구간 유의성이 없었고, 핵성숙율은 각각 56.1, 50.7, 41.9, 49.0 및 61.5%로서 대조구에 비하여 낮은 성숙율을 보였으며, 특히 0.14 mM 및 0.6 mM 첨가군에서 유의적으로 낮은 결과를 보였다 (P<0.05). 또한, 44시간 동안 체외성숙을 유기시켰을 때 난핵포붕괴율은 각각 90.0, 91.8, 89.8, 90.5 및 89.6%로서 처리구간 유의성이 없었고, 핵성숙율은 각각 80.2, 76.3, 69.4, 66.7 및 72.6%로서 무첨가한 대조구에 비하여 비교적 낮은 성숙율을 보였으며, 특히 0.14 mM 및 0.6 mM 첨가군에서 유의적으로 낮은 결과를 보였다 (P<0.05). 2. 체외성숙 배양액인 TCM-199 에 glutathione (GSH) 을 0, 0.05, 0.1, 0.5 및 1.0 mM 을 첨가하여 36시간 동안 성숙을 유기시켰을 때 난핵포 붕괴율은 각각 91.0, 90.9, 89.5, 92.0 및 91.1%로서 처리구간 유의성이 없이 높은 결과를 나타냈으며, 핵성숙율은 59.0, 48.5, 47.8, 38.6 및 37.5%로서 대조구에 비하여 모든 처리구에서 유의적으로 낮은 결과를 나타냈다 (P<0.05). 또한, 44시간 동안 성숙을 유기시켰을 때 난핵포붕괴율은 각각 91.8, 94.1, 89.1, 91.3 및 91.1%로서 모든 처리구에서 높은 결과를 나타냈으며, 핵성숙율은 각각 84.6, 57.1, 69.6, 71.3 및 64.3%로서 대조구에 비하여 모든 처리구에서 유의적으로 낮은 결과를 나타냈다 (P<0.05).

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생쥐 난자의 성숙과 착상전 배발생에서의 Phospholipase C $\beta1$$\gamma1$의 발현 및 기능 (Expression and Possible Role of Phospholipase C $\beta1$ and $\gamma1$ in Mouse Oocyte Maturation and Preimplantation Embryo Development)

  • 이영현;금동호;심찬섭;서판길;김경진
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제2권1호
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    • pp.9-20
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    • 1998
  • Phospholipase C (PLC)는 다양한 세포주에서 세포내 신호전달에 중요한 역할을 한다고 알려져 있으나, 생쥐 난자성숙 과정과 착성전 배아발생 과정에서 PLC의 역할과 발현은 아직 연구된 바 없다. 본 연구에서는 난자성숙과 착상전 배아발생 과정에서 생쥐의 PLC \beta 1과 \gamma 1의 유전자 발현을 조사하기 위하여 한 개의 난자 혹은 배아에서 추출된 total RNA를 사용하여 경쟁적 RT-PCR 방법으로 mRNA를 정량하였다. PLC \gamma 1의 유전자 발현을 조사하기 위하여 한 개의 난자 혹은 배아에서 추출된 total RNA를 사용하여 경쟁적 RT-PCR 방법으로 mRNA를 정량하였다. PLC \gamma 1의 유전자는 전혀 발현하지 않았다. 수정후 PLC \betta 1과 \gamma 1의 유전자 발현은 상실기 배아에서 증가하기 시작하여 포배기 배아에서는 현저히 증가하였다. 난자성숙과 착상전 배아발생 과정에서 protein kinase C(PKC) 신호전달체게에 의한 PLC의 역할을 조사하기 위하여 PKC의 억제제인 sphingosin, PKC의 촉진제인 $diC_{8}$, 그리고 PLC의 억제제인 U73122의 효과를 조사하였다. Spihingosine은 처리후 1시간 이내에 대조군에 비해 20% 정도의 난자성숙을 촉지하였으나 U73122는 유효한 효과를 보이지 않았다. U73122는 상실기 배아의 compaction을 억제하였으나 $diC_{8}$에 의하여 부분적으로 극복되었다. 이상의 결과는 PLC \beta 1과 \gamma 1 유전자가 생쥐의 착상전 발생단계에서 특이젖으로 발현하고 있으며, 난자성숙과 착상전 초기배아에서 PKC-PLC 신호전달체계가 관여하고 있으리라 사료된다.

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북방대합, Spisula sachalinensis의 산란유발 및 난발생 (Spawning Induction and Egg Development of Surf Clam, Spisula sachalinensis)

  • 이정용;장영진;박영제
    • 한국양식학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.419-427
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    • 1996
  • 한해성 패류인 북방대합을 대상으로 자극방법별 산란유발 및 수온별 난발생 과정을 조사하였다. 모패에 대한 산란유발 자극은 $NH_4OH$ 첨가와 serotonin 주사가 효과적이었으며, 수컷이 암컷보다 민감하게 반응하였다. 반응개시 시간에 있어서 $NH_4OH$ 첨가시 방란은 $3\~4$시간, 방정은 1시간 전후에 개시되어 암수간의 차이가 있었다. serotonin 주사는 암수 모두에서 5분 이내에 방란${\cdot}$방정을 유도하였다. 방출된 알의 수는 $NH_4OH$ 첨가에서 유의하게 많았다. 그러나 serotonin 주사에 의해 산란유발된 알의 GVBD율, 수정률 및 부화율은 $NH_4OH$ 첨가에 의한 알보다 높았다. 방출된 알은 평균 난경 $65.2{\pm}1.8\;{\mu}m$인 분리 침성란으로 GVBD 이전에도 수정이 가능하였으며, 적정 발생수온은 $15\~20^{\circ}C$였다. 초기 D상 유생까지는 $15^{\circ}C$에서 42시간, $20^{\circ}C$에서 27시간이 소요되었다.

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Ultrastructures of Oocyte Development and Electrophoretic Patterns of the Yolk Protein Following HCG Treatment in Korean Native Catfish (Silurus asotus)

  • Yoon, J.M.;Chung, E.Y.;Kim, G.W.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제14권2호
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    • pp.174-183
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    • 2001
  • During the rapid phase of gonadal development of the freshwater teleost, the catfish (Silurus asotus), the influence of hCG upon the inducement of final oocyte maturation and spawning was investigated electrophoretically and ultrastructurally. The electrophoretic patterns obtained were different in the presence and absence of some of the major or minor zones, because of the hormone level in catfish. The vitellogenin of hormone-treated fish was stained more intensively than that of sham-treated fish. These proteins showed some minor or main bands of egg extracts which migrated at positions corresponding to molecular weights of approximately 90,000. However, the thickness of electrophoretic band in molecular weight for hCG-treated fish was slightly lower than that for saline control. It seemed the plasma protein with molecular weight of approximately 45,000 in hCG-treated fish disappeared. In contrast to the control fish, the ovaries in the catfish treated with hCG shows a marked ultrastructural change under the electron microscope. No dilated profiles were seen in the granulosa cells of the mature oocyte before ovulation. After germinal vesicle breakdown (GVBD), the zona radiata interna (ZRI) becomes more compact, and there is a loss of all the processes from the pore canals. There is a wide space between the vitelline membrane and zona radiata. Also, during final maturation, the microvillar processes from the oocyte are seen no longer to penetrate deeply into the extracellular spaces of the overlying granulosa cells, and the reticulate patterns of the zona radiata interna becomes occluded, giving the zona radiata a more solid appearance. It has been possible to initiate 100% oocyte maturation in yolk granules and follicles in vivo by treatment with hCG and a high water temperature ($27^{\circ}C$). In hCG-treated fish, the percentages of successful artificial fertilization and hatching were maximal at 15 h after a single injection. It seems clear that a long acting preparation containing hCG can be successfully used in prespawning fish to advance the final events of gonadal maturation and initiate spawning. Further studies are necessary to evaluate the potential of hCG to either stimulate or inhibit the reproductive development of fish at other stages of the seasonal reproductive cycle.

한국산개구리(북장산개구리와 참개구리) 난자의 생체외 배양에 의한 성숙유도에 관하여 (Studies on the Induction of Oocyte Maturation of Korean Frogs(R. dybowskii and R. niqromaculata) in vitro.)

  • 권혁방;조장현;최충길
    • 한국동물학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.87-94
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    • 1988
  • 전라남도 일대에서 서식하는 북방상개구리(R. dybowskii)와 참개구리(R. nigromaculara)를 채집하는 생체외배양에 의한 여포난자의 성숙을 유도하였다. 북방산개구리의 여포난자는 배양액(amphibian Ringer's soluion AR)에 첨가한 progesterone, 0.1 $\mu$g/2 ml에 의해 난자의 성숙(핵붕괴)이 유도 되었으며 참개구리의 난자는 1 $\mu$g/2 ml (frog pituitary homogenate FPH)을 얻어서 그 효과를 조사해본 결과 북방산개구리에서는 0.01 pituitary equivalent/2 ml에서, 참개구리는 0.1 pit equiv./2 ml에서부터 여포난자의 성숙이 일어났다. 난자의 성숙에 요하는 시간은 두 개구리에서 모두 9-15시간이었으며 호르몬에 대한 반응성, 성숙기간 등은 개구리 재료로 가장 많이 사용되는 법개구리(R. pipiens)와 거의 일치하였다. 특이하게 2개월 이후에 사용한 북방산개구리의 여포난자는 호르몬의 도움없이도 성숙이 일어났으며 성숙기간도 3시간으로 매우 빨라졌다. 난소조각을 배양했을 때 자발적으로 성숙을 일으키는 여포들은 자발적인 배란까지도 일으키는 것을 발견하였다.

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돼지 난포란 유래 체외수정란 생산에 대한 제요인의 영향 I. 체외성숙, 체외수정, 체외발달에 대한 체외성숙 배양액의 영향 (Effects of Some Factors on In Vitro Production of Embryos from Antral Follicle-Derived Porcine Oocytes I. Effects of Maturation Media on In Vitro Maturation, Fertilization and Development)

  • 연성흠;최선호;김종대;손동수;한만희;이규승
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.165-172
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    • 2004
  • 본 연구는 보다 안정된 돼지 체외수정란 생산시스템 확립을 목적으로 체외성숙배양액 mNCSU-37, mNCSU-23 및 TCM-199 가 각각 미성숙 난포란의 체외성숙, 체외수정, 체외발달에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 도축돼지의 난소에서 채취한 COCs를 10% pFF가 포함된 각각의 성숙배양액에서 최종동도가 1${\times}10^5/m{\ell}$ 의 농도로 체외수정 시킨 다음, NCSU-23 에서 체외발달을 유도한 결과는 다음과 같다. 1. TCM-199에서 성숙시킨 난자가 mNCSU-37 이나 mNCSU-23에서 성숙시킨 것보다 난핵포 붕괴율과 핵 성숙율에서 다소 낮은 경향을 보였으나 유의적인 차이는 아니었다. 2. 정자 침투율은 성숙배양액간 유의적인 차이를 나타내지 않았으나 웅성정핵 형성율은 mNCSU-37 에서 성숙시킨 난자가 88.0%로 TCM-199 에서 성숙시킨 것의 71.1%보다 유의적으로 높았다.(p<0.05). 3. 난분할율은 mNCSU-37(52.3%)이나 mNCSU-23(53.7%)에서 성숙시킨 난자가 TCM-199(43.1%)에서 성숙시킨 난자보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 배반포발달율도 mNCSU-37이나 mNCSU-23에서 성숙시킨 것이 TCM-199에서 성숙시킨 것보다 다소 높았지만 유의적인 차이는 아니었다. 이상의 결과로 보아 돼지 미성숙 난포란 유래의 체외수정란 생산을 위한 체외성숙배양액으로 TCM-199보다 mNCSU-37이나 mNCSU-23이 적합한 것으로 사료된다.

돼지 난포란 유래 체외수정란 생산에 대한 제요인의 영향 II. 체외성숙배양시 EGF와 COC의 수가 체외성숙, 체외수정 및 체외발달에 미치는 영향 (Effects of Some Factors on In Vitro Production of Embryos from Antral Follicle-Derived Porcine Oocytes II. Effects of EGF and the Number of COCs into Maturation Media on In Vitro Maturation, Fertilization and Development)

  • 연성흠;손동수;한만희;위미순;최선호;이규승
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.173-183
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    • 2004
  • 본 연구는 pFF, cysteine, ${\beta}$-mercaptoethanol, 성선자극호르몬 등 여러 가지 체외성숙 촉진 물질이 첨가딘 성숙배양액에 EGF 첨가가 돼지 미성숙 난포란의 체외성숙에 효과적인지 또한 그 효가는 배양소적당 COC의 수에 영향을 받는지을 구명하고자 EGF의 첨가 유무와 배양소적당 COC수(50개 또는 15개)를 조합한 $2{\times}2$ 요인시험을 실시했다. 도축돼지의 난소에서 채취한 COCs를 각 처리별로 mNCSU-23 에서 성숙배양하고 mTBM에서 운동정자의 최종동도가 $1{\times}10^5$sperm/mL 의 농도로 체외수정한 다음 NCSU-23 에서 체외발달을 유도한 결과는 다음과 같다. 1. 대조구와 EGF 첨가구에서 C4군의 COC 비율이 각각 41%dhk 82%로써 EGF 첨가가 난구세포의 팽화 정도를 크게 향상시키는 것으로 나타났으나, 난핵포 붕괴율과 핵성숙율에서는 EGF 첨가 여부나 배양소적당 COC 수에 따른 차이가 나타나지 않았고 두 요인간 상호작용도 없었다. 2. 정자 침투율, 웅성전핵 형성율 및 다정자수정 발생율에서도 EGF 첨가 여부나 배양소적당 COC 수에 따른 차이가 유의적인 것이 아니었고, 두 요인간 상호작용 역시 유의적이지 않았다. 3. 난분할율에서는 처리간에 유의적인 차이가 나타나지 않았으나 배반포 발달율, 배반포의 ICM 세포수, TE 세포수 및 총세포수에서는 EGF 첨가구가 모두 유의적으로 높았다(p<0.01). COC수에 따른 차이나 두 요인간 상호작용에서는 유의성이 인정되지 않았다. 결과적으로 돼지 미성숙 난포란을 mNCSU-23에서 성숙배양할 때 10 ng/mL EGF 첨가는 성숙배양 단계에서 난구세포의 팽화를 더욱 심화시키고, 발달배양단계에서 배반포의 세포수와 배반포발달율을 증가시키는데 효과가 있는 것으로 사료된다.