• 농업과학연구
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• 제26권2호
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• pp.19-24
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• 1999

본 실험은 배지 및 호르몬이 돼지 난포란의 체외성숙 및 체외발생능에 미치는 영향을 구명하기 위하여 실시하였다. 기본 배지는 TCM-199, Waymouth MB751/1 및 BMOC-II를 사용하였으며, 각각의 배지에 첨가된 호르몬은 hCG와 FSH를 사용하였다. 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. TCM-199을 기본배양액으로 하여 돼지난포란을 체외배양하였을 때, 체외성숙률은 배양액내에 hCG 단독첨가의 경우가 78.05%, FSH 단독첨가에서 72.50%, hCG와 FSH의 병용첨가의 경우가 67.50%로서 호르몬을 첨가하지 않은 처리구의 54.29%에 비하여 유의적(P<0.05)으로 높은 성적을 나타냈으며, 수정후 같은 배지조건하에서 난할률은 호르몬 첨가의 경우(hCG 46.88%, FSH 31.04%, hCG+FSH 37.04%)가 무첨가구(89.47%)에 비하여 유의적(P<0.05)으로 낮았다. 2. Waymouth MB751/1을 배양액으로 하여 체외배양하였을 때, 체외성숙률은 배양액내에 hCG가 71.43%, hCG+FSH 병용첨가의 경우가 80.00%로서 호르몬을 첨가하지 않은 처리구의 25.64%에 비하여 유의적(P<0.05)으로 높은 성적을 나타냈다. 그러나, 난할률은 호르몬 첨가의 경우(hCG 46.67%, FSH 36.00%, hCG+FSH 35.71%)가 무첨가구(60.00%)에 비하여 낮은 성적을 나타냈다. 3. BMOC-II를 기본배양액으로 하여 체외배양 하였을 때, 체외성숙률은 배양액내에 hCG 단독첨가 66.7%, FSH 단독첨가 91.89%, hCG+FSH 병용첨가 81.82% 및 무첨가구 66.67%로 각각 나타나서 FSH 단독첨가의 경우가 가장 높은 성적을 나타냈다. 또한, 난할률은 hCG 단독첨가 79.17%, FSH 단독첨가 50.00%, hCG_FSH 병용첨가 66.67% 및 무첨가 81.82%로 각각 나타났다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제24권3호
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• pp.311-318
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• 1997

Bypassing acrosome reaction and fusion process in intracytoplasmic sperm injection(ICSI), most of injected spermatozoa still contain intact acrosome contents and plasma membrane. It Is not known yet what acrosome contents and plasma membrane of spermatozoa have effect on the development of embryo. For further understanding of fertilization process after ICSI, we studied the time of pronucleus formation, disappearance and first cleavage in human zygote, and pregnancy rate in relation to acrosome reaction rate of spermatozoa after ICSI. Seventy cycles undergoing ICSI program were randomly selected. Sperm suspension from 38 cycles were treated 50% human follicular fluid(hFF) for 3 hours in order to induce acrosome reaction, others were not treated as control. Acrosome reaction in hFF treated and non-treated group was assessed by fluorescein isothiocyanate(FITC)-conjugated Arachis hypogea(PNA) and Pisum sativum agglutinin(PSA). Oocytes were classified into 'good' and 'poor' according to their morphology. After ICSI, fertilization of oocytes were assessed by detection of two pronuclei at 16 hours. The pronuclei disappearance and first cleavage of zygotes were observed at 24 hours, and then embryos were transferred to uterus after culture for 72 hours. The rate of acrosome reaction of spermatozoa in hFF treated group was significantly higher than that in control(p<0.01). Fertilization rates of good oocytes were not different both control and hFF treated group(81.3%(174/206) vs. 72.1%(102/130)). But, in poor oocytes, the fertilization rates in hFF treated group(72.1%(149/183)) were increased compared than those of control group (63.6%(98/140), p<0.01). In either good or poor oocytes, the rates of pronuclei disappearance in hFF treated-spermatozoa injected oocytes were higher than control (59.1%(103/174), 56.4%(84/149) vs. 32.4%(33/102), 37.8%(37/98), p<0.01). Also, the rates of thirst cleavage were increased in hFF treated group (31%(54/174), 24.1%(36/149)) compared than those of control group (10.8%(11/102), 13.2%(13/98), p<0.01). The pregnancy rates of hFF treated group (42.1%(16/38)) were slightly higher than control group (28.1%(9/32), p>0.05). But, the pregnancy rate of group which possessed more than one cleavaged zygote at 24 hours was higher than group which did not (45.2%(19/42) vs. 21.4%(6/28), p<0.05). From these results, the development of zygotes were faster in higher acrosome reacted sperm group than lower acrosome reacted sperm group after ICSI. Our results may be explained that acrosomal membrane and plasma membrane are easily detached from spermatozoa in acrosome reacted spermatozoa compared with acrosome intact sperm in the cytoplasm of oocyte during pronuclear formation. We conclude that the injection of acrosome reacted spermatozoa will increase the pregnancy rate as they can induce fast embryonic development in ICSI.

• 한국수정란이식학회지
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• 제18권1호
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• pp.69-73
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• 2003

본 연구에서는 TCM-199, mSOF, NCSU-23 세 종류의 배지의 자연 단위 발생 유도로 형성된 돼지 배아의 초기 발육에 대한 효과를 조사하였다. 실험 1에서는 세 종류의 배지에서 체외 성숙된 도축장 유래 돼지 난자의 성숙율을 성숙 48 시간째 핵상 관찰로 조사하였다. 각 배지에서의 핵 성숙율은 mSOF군에서 83.1$\pm$2%, NCSU-23 군에서 78.0$\pm$3%, TCM-199군에서 83.5$\pm$2%로 세 배지의 난자 성숙율에 대한 유의적 차이는 없었다(P(0.05). 실험 2에서는 돼지 난자의 전핵 형성률, 단위 발생으로 형성된 배아의 분할율, 6-8세포기까지의 발육율 등이 각각 체외 성숙 55-58 시간, 96시간 그리고 168 시간 후에 관찰되었다. 전핵 형성율 (5.4$\pm$2 % in mSOF and 3.7$\pm$1% in NCSU-23 vs 1.7$\pm$3% in TCM-199) 그리고 6-8cell까지의 발육율은 (3.2$\pm$3% in mSOF and 4.0$\pm$1% in NCSU-23 vs 1.4$\pm$3% in TCM-199) mSOF군과 NCSU-23군에서 유의적으로 높았다(P<0.05). 이상의 결과를 볼 때 mSOF 배지와 NCSU-23 배지에서 장시간 배양에 의한 난자의 단위발생 유도율이 유의적으로 높았다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-14
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• 2003

본 연구는 미성숙, 성숙 단계의 돼지 난포란이 유리화 동결에 의한 동결보존이 가능한지를 조사 하고자 실시하였다. 난포란은 세포질 내 지방구를 분극시키기 위해 원심분리를 실시하였고, 미세조작기를 이용하여 지방구를 제거하였다. 돼지 난포란을 CB 처리하여 원심분리 후 지방구를 제거한 지방제거구(Delipated), CB 처리 후 원심분리만 하여 지방구를 분극시킨 원심분리구(Centrifuged), 아무처리도 하지 않은 대조구(Control)를 EM grid를 이용한 유리화 동결, 융해 한 후 생존율과 체 외 발생율을 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 미성숙 시기에 지방제거, 원심분리, 무처리 후 유리화 동결을 실시한 돼지 난포란의 생존율은 각각 15.1%, 0%, 0%로 지 방제 거구에서만 유의적으로 높은 생존율을 나타내었다(p<.01). 2. 성숙 시기에 지방제거, 원심분리, 무처리 후 유리화 동결을 실시한 돼지 난포란의 생존율은 각각 12.2%, 0%, 0%로 지방제거구에서만 유의적으로 높은 생존율을 나타내었다(P<.01). 3. 미성숙 시기에 지방제거 후 유리화 동결을 실시하여 생존한 난자치 핵 성숙율은 37.5%로 동결하지 않은 난포란의 성숙율 68.9%보다 유의적으로 낮은 것이었다(P<.01). 4. 미성숙 시기에 지방제거, 원심분리, 무처리 후 유리화 동결을 실시하여 생존한 난자의수정 후 배 발달율은 12.5%, 0%, 0%로 지방 제거구에서만 배 발달을 나타었으나, 세 처리간의 유의차는 없었고, 이것은 동결하지 않은 난포란의 배 발달율 56.1%보다는 유의 적으로 낮은 것이었다(P<.05). 5. 성숙 시기에 지방제거, 원심분리, 무처리 후 유리화 동결을 실시하여 생존한 난자의 수정 후 배 발달율은 25.0%, 0%, 0%로 지방제거구에서만 배 발달을 나타내었으나 세 처리간의 유의차는 없었고, 이것은 동결하지 않은 난포란의 배 발달율 67.9%보다는 유의적으로 낮은 것이었다(P<.05).

• 한국수정란이식학회지
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• 제30권1호
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• pp.7-15
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• 2015

The objective of this study was to investigate the efficiency of nicotinic acid on sperm cryosurvival and fertilization ability in frozen-thawed boar semen. Boar semen was collected by glove-hand method and was frozen using freezing solution treated to 0, 5, 10 and 20 mM of nicotinic acid. The frozen sperm for sperm characteristic analysis was thawed such as viability, acrosome reaction, and mitochondrial integrity. The frozen-thawed sperm was estimated by SYBR14/PI double staining for viability, FITC-PNA/PI double staining for acrosome reaction and Rhodamine123/PI double staining for mitochondrial integrity using a flow cytometry. The embryo was estimated in vitro development and DCFDA staining for reactive oxygen species assessment. As results, frozen-thawed sperm viability was significantly higher in 5 and 10 mM ($61.1{\pm}1.5%$,$64.7{\pm}2.0%$) of nicotinic acid than other groups (0 mM, $52.1{\pm}2.3%$; 20 mM, $47.8{\pm}5.1%$, P<0.05). The live sperm with acrosome reaction was significantly higher in 5 and 10 mM of nicotinic acid ($26.1{\pm}1.8%$, $24.9{\pm}1.5%$) than other groups (0 mM, $35.3{\pm}0.8%$; 20 mM, $36.5{\pm}1.9%$, P<0.05). The live sperm with mitochondrial integrity was significantly higher in 5 and 10 mM ($84.2{\pm}3.6%$, $88.4{\pm}2.3%$) of nicotinic acid than other groups (0 mM, $77.3{\pm}4.4%$; 20 mM, $73.3{\pm}3.6%$, P<0.05). Blastocyst rate of in vitro development was significantly higher in 10 mM ($17.0{\pm}1.3%$) of nicotinic acid than other groups (0 mM, $9.4{\pm}0.5%$; 5mM, $12.6{\pm}0.8%$; 20 mM, $5.0{\pm}1.0%$, P<0.05). Moreover, total cell number was higher in 5 and 10 mM ($53.6{\pm}2.9%$, $57.9{\pm}2.8%$) of nicotinic acid than other groups (0 mM, $41.0{\pm}1.4%$; 20 mM, $23.2{\pm}2.8%$, P<0.05). Hydrogen peroxide in embryos was lower in 5 mM nicotinic acid ($0.7{\pm}0.1%$) than other groups (0 mM, $1.0{\pm}0.1%$; 10mM, $0.9{\pm}0.0%$; 20 mM, $1.4{\pm}1.0%$, P<0.05). In conclusion, nicotinic acid-treated semen improves cryosurvival and quality of spermatozoa. Also, the fertilized oocytes with nicotinic acid improve quality of embryo and blastocyst formation.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제8권2호
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• pp.119-122
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• 2004

소 체외성숙시 난포란에 영향을 주는 과립막세포와 난자의 핵성숙을 촉진하는 물질이 확인되지 않은 혈청내의 물질 뿐만 아니라 호르몬이나 생리활성인자 등에 의해 촉진됨이 밝혀졌다. 이에 따라 체외성숙 및 체외발달에 사용되는 배양액의 조성도 복합배양액에서 단순배양액으로 전환을 시도하고 있으며, 체내의 조건에 보다 더 접근하고자 하는 시도들이 수행되고있다. 본 연구는 한우 난포란의 체외성숙율 및 체외수정 후 배발달율을 향상시키기 위하여 TGF-${\beta}$의 첨가가 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 한우 난포란의 체외성숙시 TGF-${\beta}$ 0.1, 1. 10ng/ml를 첨가하였을 때 24시간에 MetaphaseⅡ 도달율은 95.8%, 95.8%, 100%를 나타내었으며, 농도간의 유의적인 차이는 없었다. TGF-${\beta}$로 체외성숙된 난포란을 체외수정 후 TGF-${\beta}$가 체외성숙 배양액을 동일하게 체외발달을 유도하였으나, 0~0.8%의 배반포율을 보였으며, TGF-${\beta}$로 체외성숙된 난포란을 체외수정 후 TCM 199_10% FBS, 0.8% BSA, 0.1% PVA에 배양한 결과 12.4%, 12.8%, 8.5%의 배반포 발달율을 보였고, 무혈청 배양액인 IVMD, IVD에 배양한 결과 38.4%, 34.8%의 배반포 발달율을 보였으며, 유의적인 차이를 나타냈다(P<0.005). 결론적으로 TGF-${\beta}$는 한우 난포란의 체외성숙시 상당히 유용한 물질이나, 체외발달에는 만족할 수 없어, 이외의 생리활성 인자들간의 상호관계에 대하여 더 많은 요구가 요구된다.

• 한국가축번식학회지
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• 제26권2호
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• pp.125-132
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• 2002

본 연구는 돼지 복제수정란의 생산성 향상에 기여하기 위한 기초연구로써 핵이식 수정란의 융합과 활성화 과정에 있어서 전기적 조건이 핵이식 수정란의 융합 및 체외발달에 미치는 요인들을 조사하기 위하여 실시하였다. 공여세포는 Landrace종의 귀 세포조직을 채취하여 0.05%의 trypsin과 EDTA가 첨가된 D-PBS로 세포를 분리하여 TCM-199 배양액으로 계대배양을 실시하여 사용하였다. 핵이식은 laser system으로 투명대를 drilling하여 수핵난자의 극체와 핵을 제거한 후 공여세포를 주입하였으며, 핵이식 수정란은 전기적 자극으로 융합과 활성화를 실시하여 분할을 유도하였다. 분할이 이루어진 핵이식 수정란은 10% FBS가 첨가된 NCSU-23 배양액으로 $CO_2$ 배양기에서 6~8일 동안 체외배양을 실시하여 배반포기로 발달을 유도하였다. 본 연구결과에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1.90kv/cm, 30$\mu$sec 1회의 전기자극으로 융합을 실시하였을 때 핵이식 수정란의 융합율은 1.90kv/cm의 조건이 49.5%로써 2.10kv/cm(25.8%)와 2.50kv/cm(30.3%)의 조건보다 유의적(P<0.05)으로 높았으며, 융합 후 활성화가 유기된 핵이식 수정란의 분할율은 2.50kv/cm 전기자극이 70.3%로써 가장 높게 나타났다. 핵이식 수정란을 30$\mu$sec 동안 1회와 2회의 전기자극으로 융합을 실시하였을 때 융합율은 모두 50%였으며, 60$\mu$sec 동안 1회와 2회의 조건에서도 각각 58.4%와 50.8%로써 전기의 자극시간과 횟수에 따른 차이는 없었다. 융합이 이루어진 핵이식 수정란의 전기활성화 유도 후 융합시의 전기적 조건에 따른 분할율은 30$\mu$sec동안 1회와 2회에 있어서는 49.1%와 56.5%로써 차이가 없었으나, 60 $\mu$sec 동안 2회(76.3%) 실시하였을 경우에는 1회(56.1%)에 비해 유의적(P<0.05)으로 높은 분할율을 보였다. 전기자극 후 융합이 이루어진 융합란의 분할율은 1.50kv/cm의 전기적 활성화 조건에서는 72.8%로써 유의적(P<0.05)으로 높았으며, 단위발생란의 분할율 60.9%와는 차이가 없었다. 핵이식 수정란의 배반포기로의 발달율은 1.50kv/cm의 융합조건에서는 9.8%가 배반포기로 발달하였으나, 1.25kv/cm 조건에서는 배반포기로의 발달이 전혀 없었다. 단위발생란의 배반포기로의 발달율은 6.4%로써 핵이식란(1.5kv/cm)과 유의적(P<0.05)인 차이가 없었다. 이상의 결과를 볼 때 핵이식 수정란의 배반포기로의 발달은 융합 및 활성화 과정에 있어서 세포종류, 전기자극의 세기 및 통전시간 등이 영향을 미치는 것으로 생각되며, 돼지 핵이식 수정란의 전기적 융합조건은 1.90kv/cm, 60$\mu$sec., 2회, 융합란의 활성화 조건에 따른 배반포기로의 발달율은 1.50kv/m가 적합한 것으로 생각된다. 따라서 적정 전기적 융합 및 활성화 조건을 확립한다면 핵이식 수정란의 융합율과 체외발달율을 보다 더 높일 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국가축번식학회지
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• 제23권2호
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• pp.149-157
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• 1999

본 연구는 체외에서 돼지정자의 난자 내 침입에 있어서 난구세포의 기능적인 역할을 검토하기 위하여 실시하였다. 체외수정 시 정자침입율은 난구세포 부착 (61%) 난자가 제거 (25%) 된 난자에 비해 높았으나 (P＜0.001), 다정자침입에는 영향을 미치지 않았다. 한편 체외수정시 hyaluronidase 를 0, 0.01, 0.1 및 1.0mg/$m\ell$ 농도로 첨가된 배양액내에서 난구세포가 부착된 난자내의 정자침입률은 각각 61, 56, 66 및 39%로 이들 세포를 제거한 난자에서의 침입률 34, 35, 30 및 27%에 비해 높았다. 그러나 다정자침입률은 hyaluronidase의 농도에 관계없이 난구세포를 제거한 난자에서 낮았으며, hyaluronidase의 농도가 높아지면서 다정자침입률이 낮아지는 경향을 나타냈다. 또한 hyaluronidase를 첨가한 배양액내에서 수정후 16 및 24시간에서의 정자침입률은 난구세포를 제거한 경우 (25 및 31%) 보다 난구세포가 부착된 난자 (48 및 62%)에서 높았으며 (P＜0.05), 다정자침입률은 난구세포 제거 시 유의적으로 낮게 나타났다 (P＜0.05). 한편, 난자로부터 채취한 난구세포를 여러 농도로 첨가한 후 난구세포 제거난자를 이용하여 체외수정한 결과 hyal uronidase 첨가보다는 무첨가시 정자의 침입률과 다정자 침입률이 낮게 나타났다. 본 연구의 결과로부터 난구세포는 정자의 침입에 효과적으로 작용하였으며, hyaluronidase의 첨가와 난구세포수의 조절이 정자의 침입과 다정자침입에 영향을 미치는 것으로 추측되었다.

• 한국가축번식학회지
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• 제23권4호
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• pp.337-345
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• 1999

본 연구는 소 체외수정란의 체외배양 시 공동배양배지 및 첨가되는 단백질원에 따른 소 체외수정란의 체외발육능을 검토하였다. 소의 미성숙 난포란을 체외에서 성숙, 수정시킨 후, BSA 또는 FBS를 첨가한 TCM-199 또는 CR1aa 배양액으로 단순배양 또는 난구세포, 소 난관상피세포 (BOEC) 및 Buffalo rat 간세포 (BRLC)와의 공동배양 후, 체외수정란의 분할율 및 발육능을 검사하였다. 소 성숙 난포란을 체외수정 후, 분할율은 배양액의 종류에 관계없이 BSA를 첨가한 경우에 유의적으로 높았다 (P＜0.01). 분할된 수정란을 BSA 또는 FBS가 첨가된 TCM-l99 또는 CRlaa 배양액 내에서 단순배양한 결과, 배반포 발육율은 단백질원에 관계없이 CR1aa 액에서 배양한 경우가 유의적으로 높았다 (P＜0.05). 분할된 수정란을 난구세포 또는 BOEC와 공동배양 시, TCM-l99 배양액에서는 FBS에 비하여 BSA 첨가구가 높은 배반포 형성율을 보였으나 (P＜0.05), CRlaa 배양액에서는 BSA와 FBS 첨가구 모두 높은 발육율이 얻어졌다. 한편, 분할된 수정란을 BRLC의 단층세포와 공동배양 시에는 배양액의 종류와 관계없이 BSA에 비하여 FBS가 수정란의 발육율을 향상시켰다 (P＜0.05). 본 실혐의 결과는 배양액 중에 BSA 첨가가 소 체외수정란의 분할을 촉진할 수 있으며, 체외수정란을 체세포와 공동배양 시, 수정란의 발육율이 배양액 및 첨가 단백질원의 종류에 따라 영향을 받아, TCM-199 액에서 난구세포 또는 BOEC와 공동 배양하는 경우에는 BSA 첨가가 효과적일 수 있음을 수 있음을 보여준다.

• 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.