• Reproductive and Developmental Biology
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• 제36권3호
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• pp.173-181
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• 2012

Sphingosine-1-phosphate (S1P) has a many function involved proliferation, differentiation and survival of many cells. In this study, to investigate whether S1P improve the developmental competence of porcine embryos, 50 nM of S1P were supplemented during in vitro maturation (with EGF or without EGF) medium and/or in vitro culture (IVC) medium. Addition of S1P was significantly increased the rate of oocytes reaching metaphase II (MII) compared to the control (83.5 vs. 64.1%) in without EGF medium, but not with EGF medium (89.5 vs. 84.6%). When treated with $1{\mu}M$ of N1N-dimethylsphingosine (DMS), a sphingosine kinase inhibitor which is blocked endogenous generation of S1P, the meiotic progression rates to MII stage (without EGF: 45.2 and with EGF: 66.7%) were significantly decreased and degeneration rates (without EGF: 51.2 and with EGF: 30.1%) were increased in both medium compared to control group during IVM periods. Also, the rates of blastocyst formation was significantly increased in the S1P treated group compared to control group (29.0 vs. 19.2%) of EGF supplemented medium, whereas there were no effect in the EGF free medium (9.0 vs. 10.5%). After 12 h IVM, the phosphorylation of ERK1 and ERK2, which is major signaling pathway of MAP kinase, were increased in the S1P group than that of control or DMS group. When supplemented of S1P during IVC, the rates of blastocyst formation and total cell number (30.2% and 40.6) were significantly increased in S1P-treated group compared with control (20.1% and 32.5), DMS (12.3% and 25.1), and S1P plus DMS group (24.7% and 33.6). The percentage of apoptosis nuclei in the S1P group was significantly decreased than other groups. Also, the rates of blastocyst formation (26.7 vs. 14%) and total cell number (42.8 vs. 32.5) were significantly increased in the S1P group than those of control group when S1P added during the entire IVM and IVC periods. Taken together, our results indicate that S1P supplementation in IVM and/or IVC medium affects beneficial effect of meiotic maturation and subsequent developmental competence of porcine embryos.

• 한국가축번식학회지
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• 제25권1호
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• pp.63-69
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• 2001

본 연구는 돼지 미성숙 난포란을 체외에서 성숙, 수정시킨 후, 체외배양액내에 NO Scavenger인 hemoglobin과 억제제인 L-NAME의 첨가 배양이 돼지 체외수정란의 체외발육에 미치는 효과를 검토하였다. 체외배양 44시간에 NCSU 배양액에 hemoglobin을 각각 0, 1 및 5$\mu\textrm{g}$/$m\ell$가 첨가된 처리구에서 상실배기 이상 발육된 수정란의 체외 발육율은 각각 52.4%, 57.6% 및 57.4%로써 hemoglobin 첨가군이 대조군에 비해 다소 높은 발육성적을 나타냈으나 통계적 유의성은 인정되지 않았다 (P〉0.05). 체외배양 96시간에 NCSU23 배양액에 hemoglobin을 0, 1 및 5$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가한 처리구에서 상실배이상 발육된 체외 발육성적은 각각 66.2%, 70.8% 및 62.8%로 1$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ hemoglobin을 첨가한 처리구가 다른 처리구보다 다소 높게 나타났지만 통계적으로 유의차는 인정되지 않았다 (P〉0.05). 체외배양 44시간에 NCSU23 배양액에 L-NAME를 각각 0, 10, 50 및 100mM을 첨가한 처리구에서 상실배기 이상 발육된 체외발육율은 각각 65.2%, 73.5%, 70.1% 및 58.8%로 L-NAME를 10mM첨가한 처리구와 50mM 첨가한 구가 무 첨가구와 100mM 첨가구보다 통계적으로 유의하게 높은 성적을 얻었다 (P＜0.05). 각 처리구에서 생산된 배반포기수정란의 세포수에는 커다란 차이가 인정되지 않았다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제22권2호
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• pp.121-126
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• 2007

본 연구에서 돼지 난포란에서 채취된 난모 세포들을 체외성숙 후 형태적으로 선별하거나 극체 방출란을 선별하여 활성화 처리 후 48시간째에 분할란을 선별할 때 배발달율이 어느정도 향상되는지를 검토하였다. 난모 세포를 48시간 성숙 배양 후 형태적 선별과 극체의 방출 유무를 검사하고, 선별된 난모 세포들을 $16{\sim}18$시간 추가 배양한 후 7% ethanol로 활성화시키고 $5{\mu}g/ml$ cytochalasin B에 5시간 노출 후 PZM-5 배 양액으로 7일간 배양하였으며, 배양 중 4일째 5% FBS를 추가하였다. 48시간 성숙 후 형태적으로 선별하였을 때, 21.9%가 제거되고 78.1%가 선별되었으며, 극체 방출란을 선별하였을 때, 32.1%가 제거되고, 67.9%가 선별되었다. 형태적으로 선별한 난자를 활성화 처리하여 48시간째에 분할율을 검사하였을 때, 15.8%가 분할하지 않았으며, 52.6%가 정상 분할하였고, 31.6%가 과분할하였으며, 극체 방출란을 선별하여 활성화 처리 후 분할율을 검사하였을 때 7.1%가 분할하지 않았으며, 73.1%가 정상 분할하였고, 19.8%가 과분할하였다. 체외 성숙된 난모세포를 형태적으로 선별하고 활성화 처리 후 분할란을 선별하지 않았을 때, 16.7%가 배반포기로 발달하였고, 형태적으로 선별하고 분할란을 추가로 선별해 배양했을 때 31.7%가 배반포기로 발달하였으며, 극체 방출란만을 선별하여 활성화 처리 후 분할란을 선별하지 않았을 때 39.0%가 배반포기로 발달하였고, 극체 선별과 분할란 선별을 하였을 때 배반포기 발달율이 49.0%에 이르렀다. 48시간째 미분할 난자와 정상 분할 난자, 과분할 난자를 배양하였을 때 48시간째 미분할 난자는 배반포기로 발달하지 못했으며, 정상 분할 난자는 42.5%, 과분할 난자는 4.5%가 배반포기로 발달하였다. 분할하는 시기를 활성화처리 후 12시간 간격으로 조사하였을 때 $0{\sim}12$시간 사이에 4.1%가 분할하였고, $12{\sim}24$시간 사이에 68.6%, $24{\sim}36$ 시간 사이에 19.1%, $36{\sim}48$시간 사이에 2.3%, 48시간까지 미분할 난자가 5.9%였으며, $0{\sim}12$시간 사이에 분할한 난자나 $36{\sim}48$시간 사이에 분할한 난자에서 배반포기로 발달한 난자는 없었으며, $12{\sim}24$시간 사이에 분할한 난자의 39.1%, $24{\sim}36$시간 사이에 분할한 난자의 9.5%가 배반포기로 발달하였다. 이상의 결과로 극체 방출란만을 선별하여 $12{\sim}36$시간 사이에 분할하는 난자들만을 선별하여 배양한다면 배발생능을 가진 난자들의 비율을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-7
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• 2010

The objective of this study was to examine the effect of vitamin B (pantothenic acid, folic acid, and myo-inositol) that was supplemented to embryo culture medium on in vitro development of parthenogenetically activated (PA) pig embryos. Cumulus-oocyte complexes derived from slaughtered ovaries were matured in TCM-199 supplemented with porcine follicular fluid, cysteine, pyruvate, EGF, insulin, and hormones (hCG and eCG) for the first 22 h and then further cultured in hormone-free medium for an additional 22 h. After maturation culture, metaphase II oocytes that extruded 1st polar body were electrically activated and treated with $5.0\;{\mu}g/ml$ cytochalasin B for 4 h. Then, PA embryos were cultured for 7 days in a modified NCSU-23 that was supplemented with pantothenic acid, myo-inositol, or folic acid at different concentrations ($3{\sim}300\;{\mu}M$) according to the experimental design. Myo-inositol added to culture medium did not show any beneficial or inhibitory effects on embryo cleavage and blastocyst formation. However, $300\;{\mu}M$ pantothenic acid significantly inhibited blastocyst formation compared to control (no addition) (24% vs. 36%, p<0.05). Folic acid ($300\;{\mu}M$) significantly (p<0.05) increased blastocyst formation (56%) compared to control (41%). Our results demonstrated that in vitro development of PA embryos was significantly influenced by vitamin B and addition of $300\;{\mu}M$ folic acid to culture medium improved in vitro development of pig PA embryos.

• 농업과학연구
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• 제34권1호
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• pp.19-35
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• 2007

본 연구는 돼지 난포란의 체외배양액과 배발달배양액에 성장인자인 EGF와 IGF-I을 각각 0, 1, 5 및 10 ng/ml 첨가배양함으로서 돼지 난포란의 체외성숙과 체외배발달에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지 난포란을 체외성숙배양액인 NCSU-23 배양액에 EGF와 IGF-I을 각각 0, 1, 5 및 10 ng/ml 첨가배양하여 성숙을 유기한 다음, 체외수정을 실시한 결과, 모든 처리구에서 핵성숙률, 정자침투율, 웅성전핵형성률, 다정자 침입률 및 평균침입정자수에서 유의적인 차이가 인정되지 않았다. 2. 체외수정을 실시한 후, 배발달배양액인 NCSU-23에 7일간 배양한 결과, 배반포형성률은 EGF첨가군이 각각 $11.2{\pm}1.5%$, $15.0{\pm}0.8%$, $16.8{\pm}2.8%$ 및 $21.4{\pm}2.0%$로서 10 ng/ml의 첨가군이 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈으며, IGF-I첨가군도 $10.7{\pm}1.4%$, $12.8{\pm}2.0%$, $16.0{\pm}2.5%$ 및 $21.9{\pm}2.4%$로서 10 ng/ml의 첨가군이 유의적으로 높은 결과를 나타냈다. 또한, 총세포수에 있어서도 EGF첨가군이 $22.8{\pm}3.7$개, $25.7{\pm}5.5$개, $26.0{\pm}4.2$개 및 $35.1{\pm}4.7$개, IGF-I첨가군은 $21.5{\pm}3.7$개, $25.2{\pm}2.8$개, $26.2{\pm}2.9$개 및 $33.2{\pm}3.6$개로서 각각 10 ng/ml 첨가군이 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈다. 3. 돼지 난포란을 체외성숙 기본배양액인 함유된 NCSU-23 배양액에 44시간동안 체외성숙을 유기한 다음, 체외 수정용배양액인 mTBM에 정자와 같이 6시간동안 공배양함으로서 체외수정을 유기한 후, 배발달배양액인 NCSU-23에 EGF와 IGF-I을 각각 0, 1, 5 및 10 ng/ml 첨가하여 7일간 배양한 결과, 배반포기 도달률은 EGF첨가군에서 각각 $14.0{\pm}1.7$개, $16.2{\pm}1.4$개, $16.9{\pm}1.2$, $23.1{\pm}1.6$개로서 10 ng/ml 첨가군이 유의적으로 높은 결과를 나타냈고, IGF-I첨가군도 각각 $13.6{\pm}1.7$개, $15.7{\pm}4.5$개, $16.0{\pm}0.2$개 및 $25.0{\pm}0.8$개로 10 ng/ml군이 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈으며, 총세포수에 있어서는 EGF첨가군이 각각 $21.8{\pm}2.9$개, $25.2{\pm}2.8$개, $39.7{\pm}2.7$개 및 $46.2{\pm}3.6$개로 10 ng/ml첨가군이 유의적으로 높은 결과를 나타냈고, IGF-I첨가군도 $20.7{\pm}2.9$개, $26.2{\pm}2.9$개, $24.6{\pm}2.4$개 및 $46.1{\pm}3.5$개로 10 ng/ml 첨가군이 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, EGF와 IGF-I은 돼지 난포란의 체외성숙과 배발달과정에 영향을 미치며 특히, 10 ng/ml의 농도에서 효과적인 것으로 조사되었다.

• Applied Microscopy
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• 제7권1호
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• pp.21-43
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• 1977

This experiment was undertaken in order to localize the labeled dbcAMP (dibutyryl cyclic AMP) in oocytes whose development has been suppressed by cold dbcAMP for 6 or 19 hours in vitro. Mouse oocytes were obtained from the ovaries of 3-4 week old A strain female mice, by puncturing the Graafian follicles in the modified Krebs-Ringer bicarbonate salt solution under the dissecting microscope. Those oocytes which have intact germinal vesicle were cultured in the basic culture medium supplemented with 0.4% bovine serum albumin (BSA). Cultivation of the oocytes was carried out in a microtube developed by Cho (1974). The cultures were then incubated in a humidified 5% $CO_2$ incubator maintained at $37^{\circ}C$ for 6 or 19 hours (Donahue, 1968). DbcAMP was added to culture medium for a final concentration of 100ug/ml, and $^3H-dbc$ AMP (specific activity 13 Ci/mM) for a final concentration of $40{\mu}Ci/ml$ was also added to the medium. For electron microscopic autoradiography, those oocytes recovered from the culture were washed with phosphate buffer (pH 7.4), and immediately prefixed in a 2.5% glutaraldehyde overnight and postfixed for 2 hours at $4 ^{\circ}C$ in 1% osmium tetroxide in phosphate buffer with pH 7.4 (Palade, 1952). After fixation, the materials were dehydrated in graded alcohol series and embedded in Epon 812 mixture based on the standard procedures (Luft, 1961). The thin sections $600-700{\AA}$ thick were mounted on the grids of 200 meshes. The grids containing sections were coated with a nuclear emulsion Kodak NTB-3 and stored in a cold dark box (at $4^{\circ}C$) for 3 weeks. After exposure, the samples were developed with Kodak D-19 and stained with uranyl acetate and lead citrate. Routine observation was made with Hitachi HU-11E electron microsocope. The results of the observation were as followings: 1. It was found that the labeled dbcAMP penetrated the egg plasma membrane and dispersed at random in the cytoplasm. 2. It was also observed that most of the labeled dbcAMP was attached to microfibrillar lattices portion of the oocyte cytoplasm. There fore, it is presumed that the receptor of the dbcAMP is localized in the microfibrillar lattices of the oocyte. 3. It also seems that some other cell organells such as mitochondria, Golgi complex, cortical granules are not directly related to the action of the dbcAMP. 4. The labeled dbcAMP was neither observed in the membrane nor in the nucleus. Therefore, it seems that there is no relationship between the concentration of dbcAMP and the nuclear membranous permeability. 5. There was no difference in number of dbcAMP particles when oocytes were cultured for 6 hours and 19 hours. 6. However, it was observed that, in same of the oocytes suppressed in germinal vesicle by dbcAMP for 19 hours, cell organells were moved and concentrated to a small portion of the cytoplasm, and that the morphology of the organells greatly changed to an abnormal. form. Therefore, it is supposed that those oocytes were in the process of degeneration. From the above results, it is expected that dbcAMP penetrated the egg membrane and was bound to the receptor which seems to be located in the microfibrillar lattiees portion, and that this dbcAMP-receptor complex inhibited some enzyme system of the oocytes which are essential for the germinal vesicle breakdown.

• 한국수정란이식학회지
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• 제28권1호
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• pp.19-24
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• 2013

본 연구는 연중 비번식기에도 효율적인 재래산양 난포란의 확보가능성을 검토하고자 비번식기에 과배란 처리를 실시하여 체내 성숙난자 및 난포란을 회수하였으며, 회수란의 활성화를 유도하여 체외발달율을 조사하였다. 비번식기에 과배란 처리에 의한 배란점은 각각 $13.9{\pm}6.5$개로서, 번식의 $13.0{\pm}3.8$개와 차이가 없었다. 난관에서 외과적 관류방법으로 체내성숙난자를 회수하였을 회수율은 43.9%로서 번식기의 67.1%보다 낮았다(p<0.05). 공란 산양 두당 회수 난자수는 비번식기가 $5.9{\pm}5.2$개로서, 번식기의 $8.8{\pm}3.2$개보다 적었다. 공란 산양으로부터 체내 성숙난자 회수 후 난소의 난포로부터 주사기로 흡입하여 채란 시에 공란 산양 두당 난포수는 비번식기가 $5.8{\pm}4.6$개로서 번식기의 $7.5{\pm}3.9$개보다 적었으며(p<0.05), 회수율은 각각 68.7 및 54.7%로서 차이가 없었다. 공란 산양 두당 회수난자 수도 $3.9{\pm}3.2$ 및 $4.1{\pm}3.4$개로서 차이가 없었다. 회수한 난포란의 등급도 비번식기와 번식기간에 차이가 없었다. 비번식기에 회수한 체내성숙 난자를 단위발생을 유도하였을 때 분할율은 76.4%로서 번식기의 83.6%와 차이가 없었으며, 배반포기로의 발달율은 비번식기가 23.8%로서 번식기의 43.5%보다 유의적(p<0.05)으로 낮았다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제20권2호
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• pp.79-87
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• 2005

한우 및 젖소에서 체외 수정란을 생산하여 수란 우에 이식하기 위해 도축장에서 난소를 채취하여 난자를 회수한 후 체외 성숙, 체외 수정, 체외 배양과정을 거쳐 수정란을 생산하였다. 체외 수정시 난자는 난구세포 부착 정도에 따라 난할율을 조사하였고, 한우와 젖소에서 체외수정 후 배반포율을 조사하였다. 신선 및 동결 수정란을 수란우에 각각 이식하여 산자 분만에 따른 수태율을 조사하였다. 1. 한우 난소 2,021개에서 20,387개의 난자를 회수하여 체외 수정 후 난할된 난자수는 13,541개로서 $66.4\%$의 난할율을 나타내었고, 젖소는 난소 144개에서 1,784개의 난자를 회수하여 체외 수정 후 1,113개의 난자가 난할되어 $62.4\%$의 난할율을 나타내었다. 2. 한우와 젖소에서 난구세포가 온전히 둘러싸인 난자의 율은 각각 45.0, $62.0\%$이었고 난할율은 각각 81.0, $72.0\%$이었다. 난구세포가 일부 분리된 난자의 난할율은 한우, 젖소 각각 63.5, $51.3\%$이었다. 난구세포가 완전 분리된 난자의 난할율은 한우, 젖소 각각 41.0, $41.7\%$이었다. 3. 한우와 젖소 체외수정에서 난자가 배반포로 발달된 율은 전체 난자수에 비교하여 각각 27.0, $23.0\%$이었고, 난할된 난자수에 비교하여 각각 40.6, $36.9\%$이었다. 4. 신선 수정란을 이식한 결과, 한우에서는 278두에 이식하여 159두가 산자를 분만하여 $57.2\%$, 젖소에서는 15두에 이식하여 8두가 분만함으로써 $53.3\%$의 임신율을 나타내었다. 5. 동결 수정란을 이식한 결과, 한우에서는 44두에 이식하여 18두가 산자를 분만하여 $40.9\%$, 젖소에서는 11두에 이식하여 4두가 분만함으로써 $36.4\%$의 임신율을 나타내었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제20권3호
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• pp.334-339
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• 2007

Reactive oxygen species (ROS) generate during electrical activation of oocytes which has detrimental effects on embryo survival when overwhelmed. The present study was designed to investigate the ability of L-ascorbic acid, a novel water soluble antioxidant, to reduce the ROS level in developing embryos and their subsequent effects on embryo development in vitro. The compact cumulus oocyte complexes (COCs) were cultured in tissue culture medium (TCM)-199 supplemented with 10 ng/ml epidermal growth factor, 4 IU/ml pregnant mare serum gonadotropin (PMSG), and human chorionic gonadotropin (hCG) and 10% (v/v) porcine follicular fluid (pFF) for 44 h. After maturation culture, the denuded oocytes were activated with a single DC pulse of 2.0 kV/cm in 0.3 M mannitol solution containing 0.5 mM of HEPES, 0.1 mM of $CaCl_2$ and 0.1 mM of $MgCl_2$ for $30{\mu}s$ using a BTX Electro-cell Manipulator. The activated oocytes were cultured in modified North Carolina State University-23 (mNSCU-23) medium for 168 h. The level of $H_2O_2$ in each embryo was measured by the dichlorohydrofluorescein diacetate (DCHFDA) method at 48 h after activation. The blastocyst formation rate was significantly higher when culture medium was supplemented with 50 and $100{\mu}M$ L-ascorbic acid (31.2 and 38.7%, respectively) compared to non-supplemented (16.1%) group. Accordingly, significantly more cells in blastocyst were found for 50 and $100{\mu}M$ L-ascorbic acid (50.0 and 56.4, respectively) compared to 0 and $200{\mu}M$ L-ascorbic acid (36.5 and 39.8, respectively). L-ascorbic acid reduces the $H_2O_2$ level in developing embryos in a dose-dependant manner. The $H_2O_2$ level (pixels/ embryos) was 191.5, 141.0, 124.0 and 163.3 for 0, 50, 100 and $200{\mu}M$ L-ascorbic acid, respectively. So, we recommend to supplement 50 or $100{\mu}M$ L-ascorbic acid in porcine in vitro culture medium.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제23권3호
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• pp.303-310
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• 1996

본 연구는 epidermal growth factor (EGF)가 처리된 돼지 체외성숙란의 채외수정 후 배발달을 조사하기 위하여 실시하였다. 난구세포가 치밀한 미성숙란은 TCM 199 배양액에 (1) 무처리군 (2) 10 ng/ml EGF 처리군 (3) 10 ${\mu}g/ml$ FSH와 10% FBS 처리군 (4) 10 ng/ml EGF와 10 ${\mu}g/ml$ FSH 그리고 10% FBS 처리군으로 나누어 42시간 동안 배양하였다. 실험 1은 이들 처리군을 수정 후 NCSU (0.4% BSA) 배양액에서 배양하여 후기 배발달을 조사하였다. 그 결과 (3)과 (4)처리군 (13.4, 18.3%)의 배반포로의 발달율이 (2) 처리군(5.2%, p < 0.005)보다 현저하게 높았지만, (2) 처리군의 경우 (1) 처리군(1.2%, p < 0.005)의 배반포로의 발달보다는 현저하게 높았다. 실험 2는 수정 이후 6일째 이들 처리군에서 생산된 배반포기배를 double staining (propidium iodide and bisbenzimide) 방법을 이용하여 세포수를 조사하였다. 그 결과 (4) 처리군 (58.80 ${\pm}$ 11.90)의 배반포의 total 세포수가 (2)와 (3) 처리군 (42.17 ${\pm}$ 9.97, 49.07 ${\pm}$ 9.77, p < 0.05)보다 현저하게 많았으며, 배반포의 ICM 수에 있어서도 (4) 처리군 (11.69 ${\pm}$ 5.56)이 (2)와 (3) 처리군 (5.00 ${\pm}$ 4.24, 6.77 ${\pm}$ 4.92, p < 0.05)보다 현저하게 많았다. 더 우기 (4) 처리군 (19.0 ${\pm}$ 1.6)의 total 세포수에 대한 ICM의 비율이 (2)와 (3) 처리군 (11.1 ${\pm}$ 3.0, 12.7 ${\pm}$ 2.1) 보다 높았다. 이들의 결과로서, EGF가 단독 처리된 돼지 체외성숙란은 비록 낮았지만 배반포로 발달할 수는 있으나, 체외성숙시 FSH와 FBS의 추가 첨가는 높은 배반포로의 발달과 total 세포수와 ICM의 증가를 가져올 수 있음을 알수 있었다.