• 농업과학연구
• /
• 제40권4호
• /
• pp.353-358
• /
• 2013

To demonstrate that follistatin treatment enhances the efficiency of nuclear transfer (SCNT), cell allocation and preimplantational development were determined in bovine SCNT embryos in the present study. Treatment of activated SCNT embryos with 10 ng/ml follistatin significantly increased the proportion of blastocyst development compared to untreated SCNT embryos. In addition, an increase in trophectoderm (TE) cell numbers and relatively higher proportion of TE cells to total cells were observed, but the number of inner cell mass (ICM) cell and total cell numbers were not changed (P < 0.05). No significant effect of other doses of follistatin was observed for the above endpoints. However, treatment with 1 and 10 ng/ml follistatin reduced the proportion of nuclear transfer blastocysts with an ICM ratio of > 60% relative to untreated nuclear transfer blastocysts at Day 7. No significant effect of follistatin treatment on proportions of nuclear transfer blastocysts with ICM ratio of 20-40% or 40-60% was observed. Taken together, these results suggested that follistatin can be used to increase developmental competence of SCNT embryos in terms of cell allocation, particularly TE cells, during preimplantation stages, subsequently enhancing placentation and birth of live offspring.

• Animal Bioscience
• /
• 제36권12호
• /
• pp.1905-1917
• /
• 2023

Objective: Nanog homeobox (NANOG) is a core transcription factor that contributes to pluripotency along with octamer binding transcription factor-4 (OCT4) and sex determining region-Y box-2 (SOX2). It is an epiblast lineage marker in mammalian pre-implantation embryos and exhibits a species-specific expression pattern. Therefore, it is important to understand the lineage of NANOG, the trophectoderm, and the primitive endoderm in the pig embryo. Methods: A loss- and gain-of-function analysis was done to determine the role of NANOG in lineage specification in parthenogenetic porcine blastocysts. We analyzed the relationship between NANOG and pluripotent core transcription factors and other lineage makers. Results: In NANOG-null late blastocysts, OCT4-, SOX2-, and SOX17-positive cells were decreased, whereas GATA binding protein 6 (GATA6)-positive cells were increased. Quantitative real-time polymerase chain reaction revealed that the expression of SOX2 was decreased in NANOG-null blastocysts, whereas that of primitive endoderm makers, except SOX17, was increased. In NANOG-overexpressing blastocysts, caudal type homeobox 2 (CDX2-), SOX17-, and GATA6-positive cells were decreased. The results indicated that the expression of primitive endoderm markers and trophectoderm-related genes was decreased. Conclusion: Taken together, the results demonstrate that NANOG is involved in the epiblast and primitive endoderm differentiation and is essential for maintaining pluripotency within the epiblast.

• Animal cells and systems
• /
• 제10권1호
• /
• pp.41-47
• /
• 2006

Development of the mammalian pre-implantation embryos has unique features, such as a slow and unsynchronized cell division, compaction, and eventual formation of blastocysts with inner cell mass and trophectoderm. In order to have a clue on molecular mechanisms that reside in mouse early development, we suppressed expression of early embryo-specific genes with RNAi and observed their development in vitro. We observed developmental defects in embryos microinjected with dsRNAs for Oct4 or Nanog among the tested genes. Careful examinations revealed that development of the most of the Oct4- or Nanog-suppressed embryos were arrested at the morula stage. These results suggest that the Oct4 and Nanog activities are also required for embryogenesis earlier than the blastocyst stage.

• Reproductive and Developmental Biology
• /
• 제29권1호
• /
• pp.31-36
• /
• 2005

본 연구는 한우 수정란의 체외생산에 있어서 효율과 품질의 향상을 위해서, 체외성숙 시간에 따른 배지 내의 ammonia 농도를 측정하였고, 체외성숙용 배지의 교환 및 첨가가 배 발생과 배반포의 세포수에 미치는 효과를 검토하였다. 체외성숙용 배지내의 ammonia 농도는 체외성숙 시간이 길어짐에 따라 유의하게 증가하였다(p<0.05). 체외성숙용 배지의 첨가에 따른 수정율, 8세포기 및 배반포기 발달율은 각 군간에 유사한 경향이었다. 배반포의 inner cell mass(ICM) 및 총 세포수(TCN)는 비슷한 경향이었으나, trophectoderm(TE) 세포수는 4.5 시간 첨가군이 유의하게 낮았다. 한편 ICM/TCN 비율은 4.5 시간 첨가군이 대조군과 9 시간 첨가군에 비하여 유의하게 높았다. 체외성숙용 배지의 교환에 따른 수정율은 4.5시간 및 9시간 교환이 대조군에 비하여 유의하게 높았으나, 8세포기 발달율은 비슷한 경향이었다. 한편 배반포기 발달율은 9 시간 교환군이 가장 높았다. 배반포의 ICM 세포수와 ICM/TCN 비율은 9 시간 교환군이 다른 두 처리군에 비하여 유의하게 높았으나, TE 및 TCN은 차이가 없었다.

• Reproductive and Developmental Biology
• /
• 제31권3호
• /
• pp.193-198
• /
• 2007

본 연구는 소의 초기 난할 단계인 2 또는 4세포기 수정란의 특정 분할구가 배반포 단계의 내부 세포괴(Inner Cell Mass)와 영양막 세포(Trophectoderm cells)로의 발달 운명이 미리 정해지는 지를 확인하기 위해 실시되었다. 먼저 생쥐의 체내수정란과 소의 체외 수정란에서 배반포의 영양막 세포에서만 특이적으로 발현하는 cdx2단백질의 발현 양상을 조사하였다. 또한, 소의 경우 2세포기와 4세포기가 내부 세포괴와 영양막 세포로 나눠지는 시점인지를 조사하기 위해 2 또는 4세포기의 특정 분할구에 Dextran의 주입 실험과 분할구 제거 실험을 통해 ICM과 TE 형성을 확인하였다. cdx2의 발현 경향은 생쥐와 소의 2세포기일 때 대칭과 비대칭적으로 발현되는 것을 확인하였다. 생쥐의 4, 8세포기 및 상실배기에서는 분할구 전체에서 발현되었으나, 소 수정란의 분할구에서는 전체 또는 부분적으로 발현되었다. 또한, 생쥐와 소의 배반포기에서는 영양막 세포에서만 발현이 되는 것을 확인하였다. 소 수정란의 2세포기와 4세포기 단계에서 특정 분할구에 주입된 De xtran은 배반포의 내부 세포괴와 영양막 세포의 양쪽에 분포된 것을 관찰할 수 있었다. 2세포기 단계에서 하나의 분할구가 제거된 수정란 역시 ICM 및 TE 세포를 지닌 정상 배반포로 발달함을 확인하였다. 따라서 본 연구 결과는 영양막 세포에서만 특이적으로 발현하는 cdx2의 발현이 2 또는 4세포기 단계 소 수정란에서는 특별한 차이를 보이지 않으며, 궁극적으로 난할 초기에는 ICM과 TE 세포로의 운명이 결정되지 않는다는 것을 보여준다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제3권1호
• /
• pp.45-51
• /
• 1999

소 배반포로부터 배아주 (embryonic stem, ES) 유사세포를 분리하기 위해서는 영양외배엽 (trophectoderm, TE) 세포를 제거하는 것이 효과적이다. 따라서 본 실험은 효과적으로 TE를 제거하기 위한 calcium ionophore A23187 (CIPA) 처리조건을 확립하고, 분리해낸 ES 유사세포의 in vitro 다능성 (pluripotency)을 검증하고자 수행하였다. CIPA 농도 및 처리시간을 달리 하였을 때 50 $\mu$M에서 25분간 처리한 군이 colony 형성율 (51%)및 10 passage 까지의 배양성적 (4.8%)에서 가장 좋은 결과를 나타내었다. 또한 CIPA를 처리하지 않은 군과의 비교에서도 약 5배의 높은 결과를 보임으로서 본 실험에서 확립된 CIPA 처리조건은 가시적인 toxicity 없이 ES 유사세포의 확립에 이용될 수 있음을 시사하였다. 확립된 ES 유사세포는 heterogeneous한 alkaline phosphatase (AP) 활성을 보여 소 ES 유사세포에 대한 타 보고들과 유사한 결과를 보였다. In vitro 부양배양 (suspension culture)에서는 embryoid body로 분화가 가능하였으며, 약 70% 정도의 euploidism을 보였다. 따라서 본 실험에서 확립된 CIPA의 처리조건이 소 배반포로부터 ES 유사세포를 확립하는데 효과적으로 이용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
• /
• 제29권4호
• /
• pp.237-243
• /
• 2002

Objective : The aim of this study was to evaluate the influence of different media on blastulation, mean cell number, percentage of inner cell mass (ICM) of total cells and ICM : trophectoderm (TE) ratio in mice. Materials and methods: A total 552 two cell embryos were retrieved from ICR female mice (4 weeks old) at 48 hr after hCG injection (mated just after hCG injection) and cultured in MEM (n=276) or TCM (n=276) supplemented with 20% hFF. The grading of blastocysts from zona-intact (ZiB) to -escape (hatching and hatched, ZeB) was performed at 72 hours after culture. Total, TE and ICM cell numbers were analyzed by differential staining of blastocyst. Statistical analysis was performed using t-test with SigmaPlot-2001. P-values < 0.05 were accepted as statistically significant. Results: The blastulation rate in MEM ($64.9{\pm}4.95%$) was significantly higher (p=0.0031) than that in TCM ($57.2{\pm}5.22%$). No differences were found in the number of ZiB and ZeB between MEM ($31.9{\pm}2.62$, $33.0{\pm}4.58%$), and TCM ($27.2{\pm}4.28$, $30.1{\pm}4.58%$). A total 314 blastocysts (MEM=166; TCM=148) were stained differentially. Mean cell number of blastocysts was significantly higher (p=0.0002) in TCM ($73.1{\pm}3.3$) than in MEM ($61.7{\pm}2.5$). Differential staining was successfully performed in 155 blastocysts (MEM=77; TCM=78). The percentage of ICM was significantly higher in MEM than in TCM ($20.9{\pm}1.3$ vs. $17.1{\pm}1.2%$, p=0.0281). The ICM : TE ratio was higher in TCM than in MEM (1 : $4.85{\pm}0.68$ vs. 1 : $3.78{\pm}0.78$, NS). Conclusion: These results show that MEM increase the blastocyst formation and percentage of ICM of total cells comparing with TCM in mice.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
• /
• 제24권2호
• /
• pp.241-251
• /
• 1997

체외성숙과 수정된 돼지 난자의 체외발달능이 체외배발생 배양액인 NCSU 배양액에 0.4% BSA, 10% 혈청 혹은 아미노산 (2% BME 아미노산 용액과 1% MEM 아미노산 용액)을 첨가함으로서 조사되었다. 본 실험에 공시된 난자는 체외수정 추 30시간 (2-세포기)혹은 48 시간 ($2{\sim}4$-세포기)에 회수하였다. 실험I에서 0.4% BSA가 첨가된 NCSU 배양액에서 2-세포기 난자들의 배양경과시간에 따른 발달능을 조사한 결과, 배양 후 72 시간 (체외수정 후 102 시간)에 상실배기와 배반포기 배가 나타났으며, 배양 후 120 시간째 (체외수정 후 150 시간)에도 팽창된 배반포기 배까지만 발달하였다. 실험II는 체외수정 후 48 시간의 분할된 ($2{\sim}8$-세포기) 난자들의 핵과 외관적 분할구와의 수적 차이를 조사한 결과, $2{\sim}4$-세포기보다는 5-세포기 이상에서 핵과 분할구의 조화에 차이가 많았다. 실험III에서는 $2{\sim}4$-세포기 난자들을 배양후 5일째의 배반포들의 투명대의 두께, 난자 크기 그리고 inner cell mass (ICM)과 trophectoderm (TE)의 세포 배열을 조사한 결과, 난자의 크기가 커짐에 따라서 투명대가 얇아지고 전체 세포수가 증가하였지만, ICM의 비율은 차이가 없었다. 실험IV에서는 BSA, 혈청 혹은 아미노산이 첨가 혹은 무첨가된 배양액내에서 $2{\sim}4$-세포기 난자들의 배반포 후 부화능력을 조사한 결과, 모든 군에 있는 난자들은 팽창된 배반포기 배까지 발달할 수 있었던 반면, 난자의 부화는 아미노산 혹은 혈청이 포함된 배양액에서만 일어났다. 더우기 상실배기와 배반포기 시기에 혈청의 첨가는 부화 배반포기 배의 발달을 현저히 증가시켰다. 또한 아미노산과 혈청의 영향을 받은 팽창 배반포기 배는 얇은 투명대, 팽창된 난자의 크기 그리고 ICM과 전체 세포수의 증가를 보였다. 이상의 결과로 미루어 볼때, 배양액내에 대한 아미노산과 혈청의 첨가는 돼지 배반포기 배의 부화를 유도할 수 있다고 보며, 더우기 이들 요소들은 투명대의 두께, 난자의 크기 그리고 ICM과 전체 세포수에 영향을 미친다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
• /
• 제43권3호
• /
• pp.152-156
• /
• 2016

Objective: We studied the effect of the site of laser zona opening on the complete hatching of mouse blastocysts and the cell numbers of the completely hatched blastocysts. Methods: Mouse blastocysts were randomly allocated to the inner cell mass (ICM) group (zona opening performed at the site of the ICM, n=125), the trophectoderm (TE) group (zona opening performed opposite to the ICM, n=125) and the control group (no zona opening, n=125). Results: The rate of complete hatching of the blastocysts was not significantly different in the ICM and the TE group (84.8% vs 80.8%, respectively; p=0.402), but was significantly lower in the control group (51.2%, p<0.001). The cell numbers in the completely hatched blastocysts were comparable in the control group, the ICM group, and the TE group ($69{\pm}19.3$, $74{\pm}15.7$, and $71{\pm}16.8$, respectively; p=0.680). Conclusion: These findings indicate that the site of laser zona opening did not influence the rate of complete hatching of mouse blastocysts or their cell numbers.

• 한국수정란이식학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.179-187
• /
• 2010

Embryonic compaction is essential for normal preimplantation development in mammals. The present study was to investigate the effects of compaction patterns on developmental competence of pig embryos. The proportion of blastocyst formation derived from compacted morula was higher than those of compacting and pre-compacting morula (P<0.01). Nuclei numbers of inner cell mass (ICM), trophectoderm (TE), and total of blastocysts derived from compacted group were also superior to those of compacting and pre-compacting groups (P<0.05). Then, compaction patterns, developmental ability and structural integrity were compared between mono- and poly-spermic embryos. The rate of compacted morula in mono-spermic embryos was higher than that of poly-spermic embryos (P<0.05). Especially, the rate of blastocyst formation derived from compacted embryos in mono-spermic embryo group was higher than that of poly-spermic embryo group (P<0.05), although no difference was detected between the two groups in the structural integrity. Finally, we confirmed that beta-catenin was differentially expressed according to compaction patterns in morula and blastocyst stage embryos. In conclusion, our results suggest that the compaction patterns during preimplantation development play a direct role in developmetal competence and quality of pig embryos.