• 제목/요약/키워드: Mouse follicular oocyte

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생쥐의 난소 발달과정에서 Solute carrier family 유전자들의 발현양상 (The Expression of Solute carrier family members Genes in Mouse Ovarian Developments)

  • 오이균;박창은
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.40-47
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    • 2017
  • 난포 내 난자를 둘러싸고 있는 과립세포는 난자를 위한 성장상태 및 난포의 발달에 중요하다. Solute carrier family 유전자는 스테로이드 호르몬, 다양한 약물, 몇몇 다른 기질을 유입시킨다. 연구에서 획득한 서로 다르게 발현하는 유전자들 (DEGs) 중 일부를 in situ hybridization을 통해 분석하였다. 분석한 결과 SLC23A3과 SLC39A10이 난소에서 높게 발현하였다. SLC39A10 유전자는 원시난포에서 높게 발현하였고, SLC23A3은 일차, 이차 난포에서 높게 발현하였다. 특히 성장하는 난포의 과립막 세포에서 발현하였다. SLC23A3과 SLC39A10은 원시난포와 일차난포에서 다르게 발현하는 것은 각 난포의 분리를 통해 좀 더 확인해야 할 것이다. 본 연구에서는 유전자 발현 정보를 통해 원시난포의 개시와 성장을 위한 전환에 관여하는 기전을 이해하는데 기초정보와 난포발달 촉진을 위한 난소기능부전의 기전을 규명하는데 정보를 제공할 것으로 기대된다.

과량의 생식소자극호르몬 처리를 받은 생쥐 폐쇄난포의 배란율과 초기배아 발생률의 변화 (Ovulation Rate and Early Embryonic Development of Mouse Atretic Follicular Oocytes Induced by High-dose Gonadotropin)

  • 임천규
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제1권1호
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    • pp.67-77
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    • 1997
  • Mammalian ovary consists of various growing stages of follicles. Ovarian follicular growth and differentiation, however, can be distinguished into recruitment, growth, selectiona nd ovulation. while only minute of the selected follicles ovulate their oocytes, all the rest follicles disappear by atresia. this atresia is an important event of which physiological mechanism must be resolved. The present study was carried out to investigate the effects of various doses of pregnant mare's serum gonadotropin (PMSG) on the oocyte quality, ovulation rate, and the early embryonic development in immature mice. Immature mice were administrated with 5, 20, or 40 IU PMSG. At every 12 hour up to 72 hour after treatment, body and ovary weights were measured. Oocytes were flushed from the oviducts under the dissecting microscope and observed under the inverted microscope. Late 2-cell embryos were collected from the mice which were superovulated by the same dosage of PMSG followed by 5 IU hCG 47 hours after PMSG-treatment. The percentage of abnormal oocytes was higher in 20 or 40 IU PMSG-treated animals than 5 IU PMSG-treated ones. Ovulation occured at 12 hours afger PMSG injection in all experimental groups. The percentage of retrieved abnormal oocytes increased in the 20 or 40 IU PMSG-treated goups but not in 5 IU PMSG-treated group. There was no significant difference in the mating rate among the groups [52.6% (10/19), 66.7% (10/15), 44.0% (11/25) : 5, 20, 40 IU group respectively] ; however, ther was a significant (p<0.01) increase of embryo retrieval rates in 5 and 20 IU-treated groups compared with that in 40 IU-treated group [89.2% (239-268), 85.5% (224/262), 40.0% (18/45)]. There was significant (p<0.01) increase of embryo development rates in 5 IU-treated group compared with that in 20 and 40 IU-treated group [231/239(96.7), 179/224(79.9), 77.8(14/18)]. In conclusion, higher doses of PMSG injection increased the occurrence of abnormal oocytes ovulation in immature mice. The most of oocytes collected from 5 or 20 IU-PMSG-treated group has fertilizabioity. But in mice injected iwth higher doses of PMSG, their oocytes exhibit less fertilizability and, even fertilized, all oocytes are not fully capable of development.

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6 MeV LINAC 방사선 조사에 의한 생쥐 난소조직의 미세구조 변화 (Fine Structural Modification of Mouse Ovarian Tissue by Irradiation of 6 MeV LINAC Radiation)

  • 윤철호;문명진
    • Applied Microscopy
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    • 제33권2호
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    • pp.117-130
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    • 2003
  • 본 연구는 6 MeV LINAC에서 발생한 X-선을 생쥐 생체에 조사한 후, 방사선 조사선량에 따른 난소 조직의 미세구조적 변화를 광학 및 전자현미경으로 관찰하였다. X-선을 200 cGy의 선량을 조사한 후 적출한 난소조직에서 성장난포의 과립층세포는 핵이 응축되어 나타났고, 난자를 둘러싸고 있는 투명층은 정상 대조군에서보다 경계가 불규칙하게 관찰되었다. 400 cGy로 조사된 난소조직에서 과립층세포는 대부분 응축된 핵을 가지고 있었으며, 피폭된 과립층세포의 사멸에 의한 세포질의 단백질 변성이 확인되었다. 600 cGy의 선량을 조사한 난소의 조직표본에서 성장난포는 위축되어 있었으며, 난포동에는 백혈구가 침윤되어 있었고, 난포액은 정상난포와 달리 불균질한 물질로 채워져 있었다. 투과전자현미경으로 관찰한 결과, 200 cGy의 방사선을 조사한 성장난포에서 과립층세포는 정상난포와는 달리 불규칙한 모양을 하고 있었다. 과립세포 사이의 난포동에는 많은 세포성분의 부스러기가 산재하여 있었으며, 이들 주변에 호중구와 대식세포가 관찰되어, 이 시기에 이미 방사선 피폭에 의한 세포사의 기작이 진행되고 있음이 확인되었다. X-선을 600 cGy로 조사한 난소조직의 과립층세포는 세포의 형태나 핵의 변형이 현저하여, 일부 세포는 핵의 분절화가 진행되는 등, apoptosis의 전형적인 특징이 관찰되었다. 특히 성장난포의 난포동에서는 염증반응에 관여하는 호중구가 잘 관찰되었으며, 주변에 산재된 세포 파쇄물 및 apoptotic body와 함께 대식세포의 출현도 확인되었다.

세포주기와 관련된 유전자들의 난소 내 mRNA 및 단백질 발현 (Expression Patterns of Cell Cycle Related Genes mRNA and Proteins in the Mouse Ovary)

  • 박창은;홍성노
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.72-81
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    • 2006
  • Wee1 is a kinase regulator of the M-phase promoting factor (MPF; a complex of cdc2 and cyclin B1). The present study was undertaken to determine the role(s) of wee1 in the early stages of mouse ovarian follicles. The expression of wee1 and the correlated cell-cycle components, namely cdc2, cyclin B1, and cdc25C, were evaluated by immunohistochemistry. In addition, the expression of Tyr15-phosphorylated cdc2 (cdc2-p) was also examined to determine whether wee1 kinase phosphorylates cdc2 existed. Each component except cdc25C was found cytoplasmic in the oocytes at all stages of follicles, while cdc25C was not detected in primordial follicles. It was found primarily in ovarian somatic cells and to a small extent in granulosa cells of the growing follicles. To further confirm the expression of cell-cycle components in the primordial follicular oocytes, day1 ovaries were enzymatically and mechanically dissociated, then oocytes were isolated from somatic including pre-granulosa cells, and we confirmed that cdc2-p was expressed in oocytes of primordial follicles. From the results of the present study, we concluded wee1, without the counteracting cdc25C, would cause meiotic arrest of oocytes by the inhibitory phosphorylation of cdc2. The expression of all these proteins in the granulosa cells of growing follicles may regulate their mitosis concurrently with the growth of oocytes and follicles.

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체외배양에서 인간 난포액이 생쥐의 배 발달에 미치는 영향 (The Effects of Human Follicular Fluid on Embryonal Development of Mouse in In Vitro Culture)

  • 민부기;최기욱;김기석;이희섭;홍기연;이봉주;이선영;박승택
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제26권2호
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    • pp.171-178
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    • 1999
  • The follicular fluid (FF) of ovary contains various biological active products which affected on the growth of follicles and the fertilization of oocyte in physiological reproductive process of mammals. This study was designed to determine the effects of human FF on fertilization of oocyte and embryonal development in vitro culture. The FF was prepared as clear without blood contamination by needle aspiration from mature follicles of human at the time of oocytes retrieval for in vitro fertilization (IVF). As the medium for culture in vitro of embryonal cells, human tubal fluid (HTF) supplemented with follicular fluids at concentrations of 10%, 40% and pure FF were used. These effects were compared to control group of cultured embryos in HTF supplemented with 0.4% BSA (bovine serum albumin). For IVF, 64 eggs in control group, 67 eggs in 10% FF, 57 eggs in 40% FF and 64 eggs in pure FF were respectively allocated. And the rates of fertilization were almost similar in all groups as resulting 82.81% in control, 85.07% in 10% FF, 87.71% in 40% FF and 81.25% in pure FF. On the examination for embryonal cleavage from fertilized eggs, the rates of developing to 4 cell stage was similar in all groups, as results 98.11% in control, 98.27% in 10% FF and 98% in 40% FF but 78.84% in pure FF. And the rates of developing to 8-16 cell stage were significantly reduced as 44% in 40% FF and 44.23% in pure FF (p<0.05) compare to 71.69% in control media. As likewise, the rates of developing to morular stage were also significantly reduced to 36% (p<0.05) and 21.15% (p<0.01) respectively in 40% FF and pure FF. And the rates to blastocystic stage of embryo was lowest as 7.69% in pure FF (Table 1). The quality of embryonal cells on cleavage to the 8-16 cell stage was poorer, higher concentrations of FF. The rates of grade 1 in pure FF, as 23.07%, was lowest compare to those of other groups, in which the rates of grade 1 in control, 10% FF and 40% FF were 58.49%, 47.36% and 34% respectively. And on the contrary, the rate of grade 4 in pure FF was highest as 23.07%, while those were 5.66% in control, 8.77% in 10% FF and 20% in 40% FF (Table 2). On the viability of embryos, the rate of embryonal cell death was more rise, at the higher concentrations as well as longer exposure in the follicular fluid. At 48 hours after in vitro culture of embryos, the rate of survival embryos in pure FF was markedly lowered as 44.23%, compare to that of control (p<0.05). But there was not significant difference between the rates of survival embryos in each group beside the pure FF, which the rates were 77.35% in control, 70.17% in 10% FF and 60% in 40% FF respectively. And at 72 hours after in vitro culture, the rates of survival embryos were also significantly dropped to 21.15% in pure and 36% in 40% at concentration of FF compare to 62.26% in control (p<0.05, p<0.01). Finally, the rate of embryonal death at 96 hours after in vitro culture was highest as 82.69% in pure FF among all groups which those were 35.84 in control, 56.14% in 10% FF and 64% in 40% FF respectively (Fig. 1, 2, 3). In conclusion, this study suggests that the FF has no effects, in particular, to the in vitro fertilization of oocytes but exerted a bad effect to the cleavage, quality and viability of the embryonal cells during in vitro culture. However, the FF is harmful on embryonal development at conditions in higher concentration and especially on the embryos after $8{\sim}16$ cell stage.

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방사선 조사선량에 따른 생쥐 난소의 형태학적 변화 (Morphological Changes of Mouse Ovary by X-Ray Irradiation)

  • 윤철호;최종운;윤석환
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제32권4호
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    • pp.140-156
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    • 2007
  • 본 연구는 방사선 조사선량에 따른 난소조직의 형태학적 변화과정을 규명하고자 하였다. X-선을 생쥐에 전신조사한 후, BrdU, TUNEL, p53, p21, PCNA, $inhibin-{\alpha}$ 등을 면역조직화학반응을 통하여 확인하였으며, 난포의 미세구조적 변화를 고배율의 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. X-선을 조사한 난소조직은 방사선량이 증가함에 따라 성장 난포의 형태적 변화가 뚜렷하였으며, 특히 과립층세포의 변성에 의한 핵은 응축과 투명대의 변화가 현저하였다. 또한 Masson's trichrome 염색과 세망섬유 염색을 통한 조직화학반응의 결과 과립층세포의 변화와 난포기저막의 변형, 그리고 세망섬유의 비정상적 배열이 확인되었다. BrdU 반응결과, 방사선 조사량이 증가함에 따라 양성반응을 보이던 정상난포의 과립층세포가 급격히 감소하였으며, 세포예정사(apoptosis)를 확인하기 위한 TUNEL 반응에서는 정상난소의 퇴화난포에서만 양정반응을 보이던 과립층세포들이, 방사선량의 증가에 따라 성장난포 및 원시난포 등으로 확대되었으며, X-선 600 cGy 조사량에서는 난모세포의 세포예정사도 확인되었다. 세포주기 조절단백질인 p53 단백질의 난소 내 발현을 면역조직화학반응으로 관찰한 결과, 방사선량의 증가에 따라 p53의 발현도 증가하였으며, X-선 600 cGy 조사된 실험군에서는 난포막세포를 포함한 난포의 거의 모든 세포에서 광범위한 발현이 확인되었다. 또한 유사분열 억제단백질인 p21 단백질의 발현은 난포의 과립층세포에서 현저하였으며, 조사량이 증가함에 따라 난포강 주위에서 강한 양성반응이 관찰되었다. 생식세포의 증식을 확인하기 위한 PCNA 반응에서는 정상 대조군의 성장난포와 성숙난포 및 원시난포 등에서 모두 강한 양성반응을 보였으나, 방사선량이 증가함에 따라 반응도가 현저히 감소되었다. 특히 난모세포 주위의 과립층세포가 난포막에 인접한 세포에 비해 반응도의 차이가 심한 점으로 미루어, 난모세포와 난포동에 인접한 세포들이 방사선 조사에 의해 가장 먼저 손상을 받는 것이 확인되었다. 난포의 $inhibin-{\alpha}$ 단백질의 발현은 난포의 성장시기에 따라 차이를 보여, 난포동이 형성된 성숙난포에서 강한 양성반응을 보였다. 난포막 주변의 과립층세포에서 강한 양성반응이 관찰되었으나, 난포막을 구성하는 난막세포에서는 전혀 발현되지 않았다. 방사선 조사에 의해 $inhibin-{\alpha}$의 발현은 정상 대조군에 비해 현저히 감소하였으나, X-선 600 cGy의 선량에서는 약간 증가하는 양상을 보였는데, 이는 과립층세포의 세포사에 따른 현상인 것으로 추정되었다. 방사선 조사에 따른 난소조직의 미세구조 변화를 관찰하기 위하여 고배율의 전자현미경으로 관찰한 결과, 방사선량의 증가에 따라 성장난포의 과립층세포에서 핵과 세포질의 미세구조 변형이 급격히 증가하였으며, 난포동에서는 세포사의 부산물인 세포 잔유체들과 백혈구 및 대식세포 등이 관찰되었다. 과립층세포의 미세구조적 변형은 주로 핵의 응축에 의한 전자밀도의 증가와 핵의 분절화, 그리고 세포질의 위축 등, 전형적인 세포예정사의 특성을 나타내고 있었다. 세포의 괴사도 일부 확인되었으나 그다지 현저하지 않았으며, apoptotic body와 함께 대식세포가 산재되어 있었다. 방사선(X-선) 조사 및 선량증가에 따라 정상 난소조직의 난포액의 불균질 물질의 생성, 난포의 기저막의 염색성출현, 세포예정사 발생, 대식세포들의 변화 등을 확인하였다. 이 결과를 통하여 여성 자궁암을 방사선치료 시 방사선조사범위내에 포함되는 정상 난소조직에 초래 될 수 있는 방사선 생물학적 장해를 이해할 수 있다 하겠다.

난자와 난구세포간 Cell-to-Cell Communication이 난자에 미치는 영향 (Effects of the Cell-to-Cell Communication between Oocyte and Cumulus Cells on the Quality of Oocytes)

  • 신창숙;윤세진;박창은;이경아
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제5권2호
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    • pp.115-122
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    • 2001
  • 난자와 난포세포는 gap junction channel을 통해 긴밀한 연락을 주고받음으로써 난자의 발달이나 난포의 성장에 영향을 미친다. 본 연구는 같은 크기의 난포에서 나온 난자라고 하여도 cumulus cell(난구세포)들이 붙어있는 상태가 다르다는 것을 관찰, 이렇게 난구세포와의 서로 다른 연결상태를 갖는 난자의 재질에 차이가 있을 것으로 가정하고, 난자의 competence와 이때 난자와 난구세포 사이의 cell-to-cell communication에 관여하는 gap junction protein인 connexin(CX) 37과 CX 43의 발현 정도가 어떤 상관관계가 있는지를 알아보고자 수행하였다. 생후 3주일 된 생쥐에 PMSG를 주입하고 48시간 후에 난소를 적출하여 난포를 450 $\mu\textrm{m}$ 이상(large)의 난포와 200~400 $\mu\textrm{m}$(small) 난포로 분리하여 그 난자를 얻었다. 난자에 난구세포가 compact하게 붙어있는 것은 intact로(L1, Sl), 난구세포가 어느 정도 붙어 있거나, 하나도 붙어있지 않은 것은 partial/denuded로 그룹을 나누었다(LPD. SPD). 각 그룹의 난자를 체외에서 성숙시키고, 수정시켜서 발달율을 비교하였다. 각각의 CX의 mRNA 발현을 RT-PCR과 in situ hybridization으로 비교하였다. intact와 denuded 난자의 비율은 큰 난포의 경우는 55%와45%의 비율로, 작은 난포의 경우는 30%와 70%의 비율로 난포가 작을수록 denude상태의 난자가 많이 나왔다. 어떤 경우의 난자는 체외 성숙율은 차이가 없이 모두 97%이상 성숙하였다. 그러나, 수정률에서는 차이를 보여서 intact한 난자에서 높은 수정율을 보였으며, SPD의 경우, 가장 낮은 수정ㆍ발달율을 보였다. 난자의 경우, 주로 발현되는 것은 CX 37이었으며, CX 43은 발현되지 않았다. 난구세포의 경우, CX 43이 가장 높게 발현하였고, 그 다음으로 CX 37이 관찰되었다. 본 실험 결과, 같은 발달크기의 난포라고 하더라도 그 안에 존재하는 난자의 상태는 난구세포와 얼마나 밀접한 cell-to-cell communication을 이루고 있느냐에 따라 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 본 연구결과 다음과 같이 결론 내릴 수 있었다. 1)아직 발달이 끝나지 않은 난포에서 나온 미성숙난자라고 하여도 난구세포와 밀접한 연결을 갖는 경우 성숙난자와 거의 같은 능력을 갖고 있으며, 2) 난자와 난구세포간의 gap junctional communication은 heterotypic channel로 이루어지고, 3) 본 연구에서 관찰한 CX 43과 CX 37 두 종류만으로는 intact와 denuded의 차이점을 설명할 수 없었다.

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체외배양 중인 생쥐 난소에서 초기난포 조절인자의 발현 (mRNA Expression of the Regulatory Factors for the Early Folliculogenesis in vitro)

  • 윤세진;김기령;정형민;윤태기;차광렬;이경아
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제32권3호
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    • pp.207-216
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    • 2005
  • Objective: To understand the crucial requirement for the normal early folliculogenesis, we evaluated molecular as well as physiological differences during in vitro ovarian culture. Among the important regulators for follicle development, anti-Müllerian hormone (AMH) and FSH Receptor (FSHR) have been known to be expressed in the cuboidal granulosa cells. Meanwhile, it is known that c-kit is germ cell-specific and GDF-9 is also oocyte-specific regulator. To evaluate the functional requirement for the competence of normal follicular development, we investigated the differential mRNA expression of several factors secreted from granulosa cells and oocytes between in vivo and in vitro developed ovaries. Materials and Methods: Ovaries from ICR neonates (the day of birth) were cultured for 4 days (for primordial to primary transition) or 8 days (for secondary follicle formation) in ${\alpha}$-MEM glutamax supplemented with 3 mg/ml BSA without serum or growth factors. The mRNA levels of the several factors were investigated by quantitative real-time PCR analysis. Freshly isolated 0-, 4-, and 8-day-old ovaries were used as control. Results: The mRNA of AMH and FSHR as granulosa cell factors was highly increased according to the ovarian development in both of 4- and 8-day-old control. However, the mRNA expression was not induced in both of 4- and 8-day in vitro cultured ovaries. The mRNA expression of GDF-9 known to regulate follicle growth as an oocyte factor was different between in vivo and in vitro developed ovaries. In addition, the transcript of GDF-9 was expressed in the primordial follicles of mouse ovaries. The mRNA expression of c-kit was not significantly different during the early folliculogenesis in vitro. Conclusion: This is the first report regarding endogenous AMH and FSHR expression during the early folliculogenesis in vitro. In conclusion, it will be very valuable to evaluate cuboidal granulosa cell factors as functional marker(s) for normal early folliculogenesis in vitro.

쥐의 초기 난포 발달에 관여하는 Cell Size Growth 및 CCN Family 유전자에 관한 연구 (Characterization of Genes Related to the Cell Size Growth and CCN Family According to the Early Folliculogenesis in the Mouse)

  • 김경화;박창은;윤세진;이경아
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제32권3호
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    • pp.269-277
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    • 2005
  • Objectives: Previously, we sought to compile a list of genes expressed during early folliculogenesis by using cDNA microarray to investigate follicular gene expression and changes during primordialprimary follicle transition and development of secondary follicles (Yoon et al., 2005). Among those genes, a group of genes related to the cell size growth was characterized during the ovarian development in the present study. Methods: We determined ovarian expression pattern of six genes related to the cell size growth (cyr61, emp1, fhl1, socs2, wig1 and wisp1) and extended into CCN family (${\underline{c}}onnective$ tissue growth factor/${\underline{c}}ysteine$-rich 61/${\underline{n}}ephroblastoma$-overexpressed), ctgf, nov, wisp2, wisp3, including cyr61 and wisp1 genes. Expression of mRNA and protein according to the ovarian developmental stage was evaluated by in situ hybridization, and/or semiquantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR), and immunohistochemistry, respectively. Results: Among 6 genes related to the cell size growth, cyr61 and wisp1 mRNA was detected only in oocytes in the postnatal day5 mouse ovaries. cyr61 mRNA expression was limited to the nucleolus of oocytes, while wisp1 was expressed in the cytoplasm and nucleolus of oocytes, except nucleus. cyr61 mRNA expression, however, was found in granulosa cells from secondary follicles. The rest 4 genes in the cell size growth group were detected in oocytes, granulosa and theca cells. Cyr61 and Wisp1 proteins were expressed in the oocyte cytoplasm from primordial follicle stage. Especially, Cyr61 protein was detected in pre-granulosa cells, Wisp1 protein was not. By using RT-PCR, we evaluated and decided that Cyr61 protein is produced by their own mRNA in pre-granulosa cells that was not detected by in situ hybridization. cyr61 and wisp1 genes are happen to be the CCN family members. The other members of CCN family were also studied, but their expression was detected in oocytes, granulose and theca cells. Conclusions: We firstly characterized the ovarian expression of genes related to the cell size growth and CCN family according to the early folliculogenesis. Cyr61 protein expression in the pre-granulosa cells is profound in meaning. Further functional analysis for cyr61 in early folliculogenesis is under investigation.