• 제목/요약/키워드: SPERM

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Cysteamine의 첨가배양이 돼지 난포란의 체외성숙과 배발달에 미치는 영향 (Effect of Cysteamine on In Vitro Maturation of Porcine Oocytes and Development of Porcine IVM/IVF Embryos)

  • 이경본;한만희
    • 한국가축번식학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.41-51
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    • 2002
  • 본 연구는 돼지 난포란의 체외배양액과 배발달 배양액에 저분자량의 황화합물인 cysteamine을 각자 0, 25, 50 및 100$\mu$M 첨가배양함으로서 cysteamine이 돼지 난포란의 체외성숙과 체외배발달에 미치는 영향을 규명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지 난포란을 체외성숙배양액인 0.9mM CySH가 함유된 NCSU-23 배양액에 cysteamine을 각각 0, 25, 50 및 100$\mu$M 첨가배양하여 성숙을 유기한 다음, 체외수정을 실시한 결과, 모든 처리구에서 핵성숙률, 정자침투율, 웅성전핵형성률, 다정자침입률 및 평균침입정자수에서 유의적(P〉0.05)인 차이가 인정되지 않았다. 2. 체외수정을 실시한 후, 배발달배양액인 NCSU-23에 7일간 배양한 결과, 배반포형성률은 각각 17.9$\pm$6.1, 17.4$\pm$6.3, 24.2$\pm$l.9 및 16.9$\pm$2.0%로서 50$\mu$M의 cysteamine 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈고, 총세포수에 있어서도 각각 30.7$\pm$2.4, 34.9$\pm$2.8, 39.6$\pm$2.3 및 36.8$\pm$3.6개로서 50$\mu$M의 cysteamine 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈다. 3. 작성된 배반포기 수정란의 총세포수에 대한 내부세포괴세포(ICM/total cells)가 20~40%범주에 드는 비율은 각각 20.5, 41.6, 19.5 및 31.8로서 25$\mu$M 처리구가 가장 높은 성적을 나타냈다. 4. 체외에서 생산된 초기 수정란을 배발달배양액인 NCSU-23에 cysteamine을 각각 0, 25, 50 및 100$\mu$M 첨가하여 7일간 배양한 결과, 배반포기 도달률은 각각 16.0$\pm$0.2, 13.6$\pm$1.7, 25.0$\pm$0.8 및 15.7$\pm$4.5%로서 50$\mu$M의 cysteamine 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈고, 총세포수에 있어서는 각각 27.0$\pm$3.7, 36.1$\pm$4.8, 34.0$\pm$3.8 및 25.2$\pm$4.4개로서 25$\mu$M의 cysteamine 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈다. 5. 작성된 배반포기 수정란의 총세포수에 대한 내부세포괴세포(ICM/total cells)가 20~40% 범주에 드는 비율은 처리구가 대조구보다 낮은 결과를 나타냈다. 결론적으로 돼지난포란을 이용하여 체외성숙을 유기할 때 효과적인 cysteamine의 농도는 50$\mu$M이 적당하며, 초기배발달을 유기할 때의 효과적인 cysteamine의 농도는 25~50$\mu$M인 것으로 판단된다.

Electron Microscopic Grid를 이용한 초급속 동결이 소 난포란의 발달능에 미치는 영향. II. 체외 성숙된 소 미수정란의 동결에 관한 연구 (Developmental Capacity of Bovine Follicular Oocytes after Ultra-Rapid Freezing by electron Microscope Grid II.Cryopreservation of In Vitro Matured Bovine Oocytes)

  • 김은영;김남형;이봉경;윤산현;박세필;정길생;임진호
    • 한국가축번식학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-9
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    • 1998
  • 본 연구는 체외에서 성숙된 소 미수정란을 electron microscope grid와 동해제인 EFS30을 이용하여 초급속 동결하였을 때 정상적인 배 발달의 유도 가능성 여부를 조사하고 동해제 및 동결방법의 유해성 여부를 indirect immunocytochemistry방법으로 확인하고자 실시하였다. 동해제는 30% ethylene glycol, 0.5 M sucrose, 18% ficoll과 10% FBS가 들어 있는 PBS로 된 EFS30을 사용하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 동해제와 동결과정이 난자의 microtubule, microfilament 및 chromatin의 형태에 미치는 영향을 indirect immunocytochemistry방법으로 조사하였던 바, 동해제 노출 뿐 아니라 동결에 의해서도 대조군과 차이를 나타내지 않았다. 초급속 동결이 소 미수정란의 체외수정에 미치는 영향을 검토했을 때, 총 정자침투율(96.7%, 90.0%), 정상 자응전핵 형성율(74.6%, 68.9%)과 난자당 정자수(1.50, 1.44)가 동결군과 대조군에 있어서 차이는 볼 수 없었다. 또한, 초급속 동결-융해 후의 체외발달능을 조사했던 경우, 85.5%의 높은 난자 생존율과 74.5%의 난할율, 그리고 31.4%의 배반포 형성율을 얻었다. 이러한 결과는 난자의 생존율을 제외한 수정율과 배반포 형성율에 있어서 대조군(76.0%, 34.6%)과 노출군(77.9%, 33.0%)의 결과와 매우 유사한 것이었다. 이와 더불어, 각 처리군에서 얻어진 배반포기배를 Hoechst 염색방법으로 총세포수를 조사하였을 때도 그 차이는 확인할 수 없었다. 따라서 체외에서 성숙된 소 미수정란은 EM grid와 EFS30 동결액을 이용한 초급속 동결방법으로 동결하였을 때 정상적인 배발달을 유도할 수 있다는 것을 알 수 있었다.(收量)은 양공시두부(兩供試頭部) 모두 괴근장(塊根長)과 정(正)의 상관(相關)이, 분기수(分岐數)와는 부(負)의 상관(相關)이있었다.(發芽率)이 98.1%이던 것이 68.8%로 감소(減少)하였다. 3. 온도변화(溫度變化)에 따른 수수의 발아소요일수(發芽所要日數)는 12일(日)($15/10^{\circ}C$), 6일(日)($25/20^{\circ}C$) 및 3일(日)($40/35^{\circ}C$)로 온도(溫度)가 상승(上昇)함에 따라 비례적(比例的)으로 단축(短縮)되었다. 옥수수 수는 16일(日), 7일(日) 및 3일(日)이 소요(所要)되었다.量)은 $24.6{\sim}36.7%$로서 건엽중(乾葉中)의 함량(含量)보다 월등히 높았고 조단백질함량(粗蛋白質含量)은 $2.0{\sim}5.3%$로서 건엽중(乾葉中)의 함량(含量)보다 현저히 낮았다. 특(特)히 P.931의 건경중(乾莖中)의 조섬유함량(粗纖維含量)은 다른 작물(作物)에 비해 현저(顯著)히 높은 편이었다.적차이(量的差異)를 나타냈다.間)에는 부(負)(-)의 상관(相關)이 있다.($P{\leq}0.01%$). 5. NEL 및 starch value 환경온도(環境溫度)가 상승(上昇)됨에 따라 감소(減少)된다. 4 엽기(葉期) sorghum식물(植物)의 환경온도(環境溫度)를 달리 하였을 때 NEL가치(價値)는 각각(各各) 4.87MJ($30/25^{\circ}C$), 5.46MJ($25/20^{\circ}C$) 및 5.81MJ/kg($18/8^{\circ}C$)로 변(變)하여 고온(高溫)에서 net energy lactation 축적(蓄積)이 크게 감소(減少)되었다.다. 그러나 기온(氣溫)이 낮은 조건(條件)

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Tris-buffer에 첨가되는 당의 종류가 동결.융해정자의 첨체 손상에 미치는 영향 (Effect of Sugar Kind Added in Tris-buffer on Acrosome Damage of Post-thaw Spermatozoa in Canine)

  • 유대중;공일근
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.91-96
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    • 2003
  • 본 연구는 개의 동결정액제조 시 동결보호 희석액 내에 첨가되는 당의 종류와 조합이 동결융해 후 정자 두부의 첨체의 손상과 생존율 및 운동성 등에 미치는 영향에 대하여 조사하고자 실시하였다. 당의 종류에 따른 정자의 첨체손상 정도는 정상 정자비 율은 Fru+Tre, 처리구가 Fructose, Trehalose, Fru+Tre+Xyl, Fru+Xyl, Tre+Xyl, Xylose구에 비해 가장 높았다(83.0$\pm$5.6%, 82.3 $\pm$3.1%, 81.7$\pm$2.1%, 81.0$\pm$5.6%, 80.3$\pm$4.5%, 76.7$\pm$3.8%, 72.0$\pm$2.0%;(P<0.05). Fru+Tre처리구에서 CASA 분석 후 운동성이 Fru +Tre+Xyl, Tre+Xyl, Fru+Xyl, Xylose, Trehalose, Fructose구에 비해 가장 높았다. (79$\pm$6 vs 75$\pm$3, 74$\pm$8, 71$\pm$11, 70$\pm$4, 66$\pm$15, 63$\pm$12%; P< 0.05). 전진운동율은 Fru+Tre 처리구가 Fru+Tre+Xyl, Tre+Xyl, Fru+Xyl, Xylose, Trehalose, Fructose구에 비해 가장 높았다(67$\pm$7, 64$\pm$3, 62$\pm$6, 61$\pm$8, 60$\pm$2, 57$\pm$13, 53$\pm$10%; P<0.05). 본 연구결과 70 mM Fru+Tre (two combination) 가 첨체 손상정도가 낮았으며 가장 높은 운동성 및 전진 운동율의 결과를 얻을 수 있었다.

돼지에서 HSP70 유전자형과 IVF 수정란 배 발달과의 관련성 (Relationship between HSP70 Gene Polymorphisms and IVF Embryo Development in Pigs)

  • 진현주;김인철;위미순;연성흠;김종대;조창연;최선호;조상래;손동수;김영근;정종현;최화식;박춘근
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.289-295
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    • 2005
  • 본 연구는 돼지에서 스트레스 관련 HSP70 유전자의 다형성과 IVF 수정란의 배발달간의 관련성을 조사하기 위하여 수행되었으며 그 결과는 다음과 같다. HSP70-K1, -K3 및 -K4의 PCR 산물로부터 SSCP 다형성은 각각 다르게 확인되었다. 체외수정란의 분할율 시험에서 HSP70 K1-AA($73.1\%$) 및 K1-AB($62.3\%$) 난할율은 HSP70 K1-BB($49.3\%$)보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 또한 HSP70 K3-AA($72.4\%$) and K3-AB($62.2\%$)형도 HSP70 K3-BB($49.1\%$)형보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 돼지품종들과 정자의 HSP70 유전자형에 따른 2-cell 단계까지의 체외수정란 배발달은 유의적 차이를 보였다. Landrace(28.8)와 Duroc(29.8)에서 2세포기까지 발달된 수정란의 수는 Yo.kshire(10.9) 보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 또한 HSP70 K4-AB(29.6)형의 2세포기 단계까지의 배발달 수정란 수는 HSP70 K4-AA(10.6)형보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 그러나 돼지 품종 및 HSP70 유전자형에 따른 배반포기까지 수정란 배발달 정도는 유의적 차이는 없었다. 이러한 결과들은 돼지 체외수정란의 초기 배발달은 HSP70 유전자형과 품종에 따라서 영향을 받는 것으로 확인되었다.

Open Pulled Straw 방법에 의해 동결-융해된 돼지난자의 생존능력 (Survival Ability of Porcine Oocytes Frozen-Thawed by Open Pulled Straw Method)

  • 김세웅;박춘근;정희태;양부근;김정익
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.117-125
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    • 2001
  • 본 연구는 OPS 방법에 의한 돼지미성숙 및 성숙난자의 동결-융해 후 난자의 생존성에 있어서 난구세포의 영향을 검토하였다. 그 결과 미성숙 난자의 동결-융해 후의 성숙율은 난구세포의 부착 (25%) 및 제거 (15%)시 유의적인 차이는 인정되지 않았지만 control group (62%)에 비해서는 유의적으로 낮게 나타났다(P<0.05). 미성숙난자의 동결-융해 후 체외성숙시킨 난자의 체외수정시 난구세포 제거시 (19%), 부착된 (9%) 난자에 비해 높은 정자 침입율을 나타냈으나 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 그러나 체외수정후의 난자 성숙율은 난구세포의 부착시 (41%), 제거된 (17%) 난자에 비하여 유의적 (P<0.05)으로 높았으며. 난구세포 제거시 부착된 난자에 비해 유의적 (P<0.05)으로 높은 사멸율을 나타냈다. 한편, 체외에서 성숙시킨 난자의 동결-융해후 체외수정에 이용하였을 때 정자침입율은 난구세포 제거시 (35%, 부착된 (26%)난자에 비해 유의적으로 높았지만 이때 난자의 사멸율은 난구세포 부착 난자에서 오히려 유의성은 높았다. (P<0.05). 또 다른 실험에서 체외수정 후 6시간에서 정자침입율은 난구세포의 유무에 의한 차이는 인정되지 않았으나. 난구세포 제거시 높게 나타났으며, 이때 난자의 사멸율은 난구세포 부착시 높았으나 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 그러나 정자침입이 일어난 난자의 경우 다정자 침입난자가 전혀 관할되지 않았다. 본 연구치 결과로부터 OPS방법에 의한 돼지 미성숙, 성숙난자의 동결은 미성숙난자의 경우 난구세포의 부착이 효과적인 것으로 사료되며, 성숙난자의 경우 난구세포 제거시 정자침입율이 높게 나타나 동결-융해시 난구세포가 난자의 성숙과 수정 시 정자의 침입에 관여하는 것으로 사료된다.는 것이 시사되었다.가지고 있는 아동이, 남아의 경우, 경도비만아의 16.3% 중 2등도비만아의 19.0%, 고도비만아의 26.4% 여아의 경우 각각 11.1% 35.0% 및 47.5%인 것으로 나타났으며. 비만도와 심혈관계질환 위험인자 수간의 상관성은 여아에 있어 서 유의 적인 것으로 나타났다(r = 0.331, p = 0.001).7배와 11배의 차이를 보였다.m-coil로 전이 되어짐을 알 수 있었다. 이는 본 연구에서 분리 정제된 curdlan이 정확한 $\beta$-결합을 가진 glucan임이 확인되었으며 생합성된 curdlan의 구조와 분자적인 특성을 확인하였다. 본 연구를 통하여 $\beta$-결합을 가지는 glucan의 신속한 선별법을 구축할 수 있었고 이는 새로운 기능을 가지는 $\beta$-glucan 생합성 효소나 분해효소의 탐색에 이용될 것으로 기대된다. 남학생이 251.4mg, 여학생이 159.3mg이었다. 이상의 결과로 보아 에너지, 단백질, 칼슘, 비타민 A 등 대부분의 영양소 섭취량이 권장량에 미치지 못하여 성장기에 있는 아동들의 영양소 섭취 상태에 문제가 있음을 시사해 주었다. 5. 조사 대상자의 식습관과 영양소 섭취량의 상관관관계는 식사 시간의 규칙성은 단백질, 식이성 섬유소, 비타민 A 및 티아민섭취량과 양의 상관을 나트륨섭취량과는 음의 상관관계가 있었다. 음식의 간(염도)은 인과 콜레스테롤 섭취와 음의 상관관계를 나타냈다. 들깨가루나 들기름 사용 여부는 열량, 탄수화물 및 인의 섭취량과 음의 상관을, 지방, 철분, 리보플라빈 및 나이아신섭취량과는 양의 상관관계를 나타냈었다. 결식여부는 지방, 철분 및 나이아신섭취량과는 양의 상관관계를, 열량, 탄수화물, 인

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Development of a Test Method for the Evaluation of DNA Damage in Mouse Spermatogonial Stem Cells

  • Jeon, Hye Lyun;Yi, Jung-Sun;Kim, Tae Sung;Oh, Youkyung;Lee, Hye Jeong;Lee, Minseong;Bang, Jin Seok;Ko, Kinarm;Ahn, Il Young;Ko, Kyungyuk;Kim, Joohwan;Park, Hye-Kyung;Lee, Jong Kwon;Sohn, Soo Jung
    • Toxicological Research
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    • 제33권2호
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    • pp.107-118
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    • 2017
  • Although alternative test methods based on the 3Rs (Replacement, Reduction, Refinement) are being developed to replace animal testing in reproductive and developmental toxicology, they are still in an early stage. Consequently, we aimed to develop alternative test methods in male animals using mouse spermatogonial stem cells (mSSCs). Here, we modified the OECD TG 489 and optimized the in vitro comet assay in our previous study. This study aimed to verify the validity of in vitro tests involving mSSCs by comparing their results with those of in vivo tests using C57BL/6 mice by gavage. We selected hydroxyurea (HU), which is known to chemically induce male reproductive toxicity. The 50% inhibitory concentration ($IC_{50}$) value of HU was 0.9 mM, as determined by the MTT assay. In the in vitro comet assay, % tail DNA and Olive tail moment (OTM) after HU administration increased significantly, compared to the control. Annexin V, PI staining and TUNEL assays showed that HU caused apoptosis in mSSCs. In order to compare in vitro tests with in vivo tests, the same substances were administered to male C57BL/6 mice. Reproductive toxicity was observed at 25, 50, 100, and 200 mg/kg/day as measured by clinical measures of reduction in sperm motility and testicular weight. The comet assay, DCFH-DA assay, H&E staining, and TUNEL assay were also performed. The results of the test with C57BL/6 mice were similar to those with mSSCs for HU treatment. Finally, linear regression analysis showed a strong positive correlation between results of in vitro tests and those of in vivo. In conclusion, the present study is the first to demonstrate the effect of HU-induced DNA damage, ROS formation, and apoptosis in mSSCs. Further, the results of the current study suggest that mSSCs could be a useful model to predict male reproductive toxicity.

오리 부고환(副睾丸) 및 정관(精管)의 주령별(週齡別) 조직학적(組織學的) 및 조직화학적(組織化學的) 연구(硏究) (Histological and Histochemical Studies on the Epididymal Region and Deferent Ducts of the Drakes by the Age in Weeks)

  • 이재홍;하창수
    • 대한수의학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.137-148
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    • 1983
  • This study was made for the better information of the male reproductive system on the meat-type drake, Cherry Belly X White Golden. The epithelium of ductules of epididymal region and deferent duct were observed histologically and histochemically with the progress of their development. India-ink absorbability on the luminal epithelium was also investigated after the administration of India-ink. The results are as follows; 1. Rete testis and various round ductules in immature form appeared in epididymis within 6 weeks after hatching, and simple cuboidal and simple columnar epithelium were found in the epithelia of the ductules within 8 weeks after hatching. Larger ductules were found on epididymal surface which was in the developing stage near to the immature efferent ductule. From 10th to 20th week, various ductules appeared in epididymis, and developing form of efferent ductules were much more increased on epididymal surface. The luminal epithelium of the ductules were composed of ciliated simple columnar and pseudostratified ciliated columnar cells. At the same time, deferent duct appeared. From the 21th week, various ductules in epididymis became abruptly matured. Lumen of rete testis was lined by simple squamous or simple cuboidal epithelium, and that of efferent ductules, having many folds and being larger than any others were lined by pseudostratified ciliated columnar epithelium in which ciliated columnar cells, non-ciliated cells(clear cells) and basal cells were noted. Connecting tubules of star shaped lumen were composed of pseudostratified ciliated columnar epithelium in which ciliated columnar cells, nonciliated cells, and basal cells were observed. The luminal surface of epididymal ducts was smooth and has thick pseudostratified columnar epithelium which was composed of high columnar cells and basal cells. From 26th week after hatching, sperm pooling was started in various ductules. 2. From 4th to 10th week, simple cuboidal epithelium of deferent duct transformed to simple columnar epithelium with the progress of aging. At the basement of epithelium, clear round cells were noted. From 12th to 20th week, high columnar cells with enlongated nucleus were noted on the luminal border of deferent ducts, forming folds of pseuclostratified columnar epithelium. From 20th week, the deferent duct started to have septa in it's lumen and composed mainly of pseudostratified columnar epithelium, and round cells disappeared. From 20th week, the lumen diameter of deferent duct became wider with the progress of aging, but there was no difference among the values of lumen diameter in upper, middle, and lower part of deferent ducts. At 26th week, the pooling period of sperms in deferent ducts, the lumen diameter became rapidly widen, especially in the lower part of deferent ducts. Thickness of muscular layer of ductus deferens showed gradual growth within 24 weeks but did abrupt thickening from 26th week. 3. Saliva resistant PAS granules were dotted on the top of nucleus in efferent ductules epithelium but the amount of the granules were little in the connecting ductules's epithelium. The granules reactive to acid phosphatase were abundant in the some epithelial cells of efferent ductules and connecting ductules, especially above the nucleus of cells. The granules reactive to alkaline phosphatase were noted on the luminal border of efferent ductules. Parts of free border of efferent ductules and middle portion of deferent ducts were stained slightly by alcian blue technique. India ink granules were found mainly in the epithelium of efferent ductules but were few in that of connecting ductules.

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아데노바이러스 유전자치료벡터의 생식독성 연구 (Potential Reproductive Toxicity Study of p53 Expressing Adenoviral Vector in Mice)

  • 이규식;곽승준;김순선;이이다;석지현;채수영;정수연;김승희;이승훈;박귀례
    • 미생물학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.151-158
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    • 2007
  • 유전자치료W터의 주입시 생식세포를 통한 다음 세대로의 전달 가능성은 안전성 측면에서 관심을 중대시키고 있다. 특히 전립선암이나 난소암의 치료시 바이러스를 생식기관에 인접한 부위에 주입하여야 하므로 그 가능성이 높다. 따라서 본 연구에서는 유전자치료에 많이 이용되는 아데노바이러스를 매개로하여 tumor suppressor 유전자인 p53을 발현하는 아데노바이러스 벡터를 제조하여 이를 투여시 생식장기를 포함한 주요장기조직에의 분포와 germ cell을 통한 차세대로의 전달 가능성 등의 생식독성을 조사하였다. In vivo biodistribution study를 위하여 $Ad-CMV-{\beta}-gal$흑은 Ad-CMV-p53를 마우스 암 수의 복강에 주사한 후 생식장기를 포함한 주요 장기에서 아데노바이러스 유래 DNA검출 및 RNA발현 여부를PCR과 RT-PCR로 각각 확인하였다. 그 결과 간 및 비장과 같은 일반 장기에서도 주입한 외부유전자의 DNA가 검출되거나RNA가 발현되었을 뿐만 아니라, 정낭, 전립선, 부고환, 난소 및 자궁 등의 생식장기에서도 주입한 외부유전자가 검출되거나 발현되는 것으로 나타났다. Real-time PCR을 이용하여 각 장기에서의 투여된 아데노바이러스 벡터는 시간 의존적으로 감소되는 것을 정량하였다. Ad-CMV-p53를 암 수 마우스의 난소와 고환에 각각 직접 주사하여 교배시킨 후 그 후세대의 DNA를 분리하여 주입한 아데노바이러스 유래의 DNA를 검색한 결과, 어떠한 차세대에서도 주입한 아데노바이러스 유래의 DNA가 검출되지 않았다. 한편 생식장기에서의 PCR및 RT-PCR signal유래 vector의 위치를 확인하기 위해 매우 감도가 높은 in-situ PCR로 조사한 결과 고환의 경우 간질조직으로의 전달은 일어나나 정세관 내에는 아데노바이러스 벡터가 전달되지 않으며, 난소에서도 아데노바이러스벡터는 난포내의 난자에 전달되지 않고 기질조직에 존재하는 것으로 확인되었다. 결론적으로 복제 능력 이 결여된 아데노바이러스를 매개로 한 유전자치료제는 생식 장기에서 검출되더라도 다음 세대로 전달될 가능성은 대단히 낮음을 제시한다.

둥근성게(Mesocentrotus nudus)와 말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)의 수정 및 정상 배아발생률을 이용한 Phenanthrene의 독성영향 (Toxic effects of phenanthrene on fertilization and normal embryogenesis rates of Mesocentrotus nudus and Hemicentrotus pulcherrimus)

  • 최훈;이주욱;박윤호;이승민;최윤석;허승;황운기
    • 환경생물
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    • 제38권3호
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    • pp.333-342
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    • 2020
  • 본 연구에서는 다환방향족탄화수소(PAHs) 중, phenanthrene이 둥근성게(Mesocentrotus nudus)와 말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)의 수정률과 정상유생 발생률에 미치는 독성 효과를 확인하고자 하였다. H. pulcherrimus와 M. nudus의 모체에서 각각 획득한 정자와, 인공수정을 통하여 획득된 수정란을 phenanthrene에 노출시킨 후, 수정률과 정상배아 발생률을 측정하였다. 시험결과, H. pulcherrimus와 M. nudus의 수정률과 정상배아 발생률은, 농도 의존적으로 감소하였으며, H. pulcherrimus와 M. nudus의 수정률에 대한 EC50값은 17.48 mg L-1과 16.21 mg L-1이었고, 정상배아 발생률의 EC50값은 각각 2.99mgL-1과 0.36mgL-1인 것으로 나타났다. 연구결과, H. pulcherrimus는 M. nudus보다 phenanthrene 노출에 대하여 더 민감하게 반응하는 것으로 나타났으며, 정상배아 발생률은 수정률에 비하여 더 민감한 종말점인 것으로 나타났다. 따라서, phenanthrene은 두 종의 성게 정자의 수정과 초기발달 단계를 포함한, 연안에 서식하는 다양한 생물종에 영향을 미치는 것으로 보여진다. 그중, 두 종의 성게는 다른 연안 서식 생물 종들에 비하여, Phenanthrene의 bio-monitoring을 위한 민감한 생물종일 수 있다고 사료된다. 또한, 본 연구를 통하여 도출된 결과와 독성값(NOEC, LOEC 및 EC50)은 Phenanthrene을 포함한 PAHs의 환경 기준농도 설정을 위한 유용한 기초 자료로 활용될 수 있다.

돼지에서 Open Pulled Straw(OPS) 방법에 의해 동결-융해한 수정란의 생존능력 (Survival and Development of Porcine Embryos Produced in vitro Using Open Pulled Straw Methods)

  • 이상영;유재숙;사수진;박춘근
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.255-262
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    • 2006
  • 본 연구는 Open Pulled Straw(OPS)방법에 의해 동결-융해한 돼지 수정란의 체외 생존 능력을 검토하기 위하여 수행되었다. 미성숙 난자의 체외 성숙을 위하여, 돼지 난소는 도축장에서 회수하였으며, 난구세포로 쌓여있는 난자는 직경 $2{\sim}6mm$의 난포로부터 난포액과 함께 흡입에 의하여 회수하였다. 회수된 미성숙 난자의 체외 성숙을 위하여 5 mM hypotaurine, 0.57 mM cysteine, 10% 난포액, 10 IU/ml PMSG 및 10 IU/ml hCG가 함유된 NCSU-23 배양액 내에서 $21{\sim}22$ 시간 배양 후, 호르몬 물질을 제거한 성숙 배양액 내에서 $21{\sim}22$ 시간 동안 추가 배양하였다. 한편 체외 수정을 위하여 동결-융해한 정액은 5.56 mM glucose, 0.33 mM na-pyruvate, 100 IU/ml penicillin, $100 {\mu}g/ml$ streptomycin 및 4 mg/ml BSA가 첨가된 D-PBS 액을 가지고 1,500 rpm에서 10분간 2회 원심분리를 실시하여 세척하였다. 체외 수정을 위한 배양액은 pH $7.2{\sim}7.4$에서 2 mM caffeine과 2 mg/ml BSA가 첨가된 mTBM 배양액을 이용하였다. 체외 수정시 정자의 최종 농도는 $2.5{\times}10^6cells/ml$로 조정하였다. 수정 8시간 후, 체외 발육을 위하여 5.0 mM hypo-taurine, 4 mg/ml BSA 및 10 ng/ml EGF가 첨가된 NCSU- 23액으로 옮겨 7일간 배양을 계속하였다. 그 후 배반포의 여러 단계에서 OPS 법에 의해 동결-보존하였다. 그 결과, 동결-융해 후 형태학적으로 정상적인 수정란의 비율은 초기 배반포(28.3%)보다는 확장 배반포(38.9%)단계에서 동결했을 때 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 한편, 동결-융해 후 상해를 입은 수정란의 비율은 확장 배반포보다는 초기 배반포 단계에서 동결된 수정란에서 유의적으로 높은 성적을 보였다(p<0.05). 또 다른 실험에서, 수정란의 동결-융해 후 형태학적으로 정상인 수정란을 48시간 추가 배양했을 때, Hatching 된 수정란의 비율은 초기 배반포, 배반포 및 확장배반포기 단계에서 동결-융해한 수정란에서 각각 6.7, 20.0 및 33.3%로 발육 단계가 높을수록 동결-융해 후의 생존율도 높게 나타났다. 본 연구의 결과로부터, 돼지에서 수정란의 동결-융해 후 생존성의 향상을 위해서는 발육 단계가 높은 배반포기 단계에서의 동결이 요구되며 본 연구에서 이용된 OPS 동결 방법이 폭넓게 활용될 것으로 사료된다.