• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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• pp.110-110
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• 2003

The high incidence of polyspermic fertilization is one of the major causes lowering the overall efficiency of porcine IVF. The common procedure for IVF involves the co-culture of both gametes in the medium drop, which increases sperm concentration and incidence of polyspermy. Therefore, the present study was carried out to increase the efficiency of porcine IVF by reducing polyspermy using a modified swim-up method. This method modifies conventional swim-up washing by placing oocytes directly at the time of washing. Sperm pellet was prepared in the tube and mature oocytes were placed on cell strainer with $70 \mu m$ pore size (Falcon 2350) at the top of the tube. After insemination, the oocytes were stained for examination. Also, the developmental potential of fertilized embryos was measured to evaluate for the feasibility of this method. While having similar penetration rates in both methods ($86.67 \pm 2.36% to 83.33 \pm 1.36%$), there was a significant reduction of polyspermy in modified swim-up method ($17.50 \pm 1.60%$) compare to the control ($44.1 \pm 3.70%$ (p<0.05). Subsequent culture showed higher rate of blastocyst formation in modified swim-up method (20.44$\pm$0.99%) than the control ($15.73 \pm 3.26%$) (P<0.05), even though there was no significant difference. These results suggest that, by controlling the number of spermatozoa reaching the oocytes, porcine oocytes might be protected from polyspermy in vitro. Also, the developmental potential of the fertilized embryos using this method could be improved by increasing the pool of spermatozoa with better quality. Further optimization of the procedure required to implicate this method in routine porcine IVF.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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• pp.109-109
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• 2003

Even though success in birth of live offspring from nuclear transfer(NT) using somatic cells in many species, detailed information on processes or mechanisms of development are not well known. Cytoplasm of bovine oocyte has been known to support the development of nuclear transferred embryos using nuclear donor cells from different species. Therefore, interspecies NT might be used to find answers of some questions in basic aspect of nuclear transfer In this study, we examined the developmental potential of reconstructed embryos when bovine oocyte as a cytoplasm recipient and mouse embryonic fibroblast as a nuclear donor were used. The nuclear transfer units were aliocated in Group 1 (murine block media and normal media) and Group 2. (bovine block media and normal media). NT units were not blocked at 2-cell stage regardless of types of medium. On mouse media, poor development of interspecies NT units was observed compared to bovine media. However, as NT units cultured in bovine normal medium, embryos developed over 8-cell stage. Further studies performed to increase the developmental rate in condition of antioxidant treatment. Despite low development, bovine-murine interspecies nuclear transferred embryos could develop to blastocysts and they showed that blastocyts rate of antioxidant group was superior to those of non-antioxidant group. Next, we investigated gene expression pattern which is carried out for zygotic activation. The Xist gene is expressed in female mouse embryo after zygotic activation of 4-cell stage. But interspecies nuclear transferred embryos do not express Xist gene at 4-cell stage. As a result, it is suggested that the bovine cytoplasm controls the early preimplantation development in interspecies NT However, the development of later stages might require genomic control from transferred donor nucleus. Therefore, even though the involvement of several other factors such as mitochondrial incompatibility, effective development of embryos produced by interspecies NT requires proper genomic activation of donor nucleus after overcoming the cytoplasmic control of recipient oocytes.

• 미생물학회지
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• 제46권1호
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• pp.15-20
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• 2010

돼지를 이용한 이종간 장기이식은 인간 세포주를 감염시킬 수 있는 것으로 알려진 돼지 내인성 레트로바이러스의 존재로 인해 실제 적용에 어려움이 있다. PERV (Porcine Endogenous Retrovirus: PERV)-A와 PERV-B는 in vitro 상에서 인간 세포주와 돼지 세포주를 동시에 감염시킬 수 있으나 PERV-C는 단지 돼지 세포주만 감염시킬 수 있다. 또한 PERV-A와 PERV-B 또는 PERV-A와 PERV-C사이에 재조합이 일어나 새로운 위험한 바이러스가 출현할 가능성이 있다. 최초의 재조합 바이러스인 PERV-A14/220은 대부분 PERV-C의 유전자로 구성 되어있으며 수용체와 결합하는 부위만 PERV-A의 외막 유전자로 재조합이 되어 있는데 PERV-A보다 500배 이상 높은 감염가를 가진다. PERV-A14/220의 경우 PERV-A 외막 단백질 140 번째 아미노산과 PERV-C 외막 PRR (proline rich region) 부위가 높은 감염가에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 막 융합에 관여하는 PERV-C의 세포질쪽 C-말단 부위 또한 재조합 바이러스의 높은 감염가에 관여하는지 알아보기 위해 PERV-A/C의 재조합 외막 당단백질을 가진 pseudotype 바이러스를 만들어 사람 세포주에서 감염가를 측정하였는데 PERV-A 보다 재조합 바이러스가 10배 이상 높은 감염가를 나타내었다. 이러한 연구 결과는 PERV-C의 C-말단 막당단백질에 존재하는 양친매성 부위가 재조합 바이러스의 높은 감염가에 관여한 것으로 판단된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제42권2호
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• pp.148-156
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• 2009

배경: 심혈관 수술이 발달함에 따라 혈관 또는 판막 등의 일부로써 사용하기 위한 보철편의 필요성이 대두되고 있다. 저자들은 보철편의 기계적 성질을 객관적으로 평가하고 내구성에 대한 정보를 얻기 위하여 피로 자극 시험 장비를 개발하였고, 다양한 방법으로 처리된 우(牛)심낭편을 시험하여 그 결과를 확인하고 서로 비교하여 더 나은 처리방법을 찾고자 하였다. 대상 및 방법: 도살장에서 신선 우심낭편을 무균 채취한 뒤 총 16가지의 대표적인 처리방법으로 우심낭편을 고정 또는 탈세포화 한 뒤 피로 실험 전후로 조직의 투과도와 유순도를 측정하여 비교하였고 또한 광학현미경을 통한 조직검사로 조직 구조의 가시적인 변화 정도를 확인하였다. 결과: 글루타르알데히드 단독으로 고정한 경우에 비해 글루타르알데히드와 용매를 혼합하여 고정한 경우가 더 좋은 기계적 내구성을 보였다. 최근 기성제품에서는 저농도 글루타르알데히드가 널리 쓰이고 있으나, 면역학적 이점이 있을 것으로 생각되는 고농도 글루타르알데히드로 고정한 우심낭편도 기계적 내구성에 문제가 얼었다. 탈세포화는 석회화 예방을 위해 다분히 필요한 과정으로 생각되고 있으나, 흔히 쓰이고 있는 SDS를 미용한 탈세포화는 우심낭편의 기계적 성질을 크게 악화시켜 투과도와 유순도가 $20{\sim}190$배 정도까지 증가하며, 탈세포화를 거친 우심낭편은 기계적 내구성도 매우 떨어져 피로 자극 후 투과도와 유순도가 크게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 결론: 자체 개발한 피로 자극 실험 장비를 이용하여 다양한 방법으로 처리한 심낭편의 내구성을 평가할 수 있었으며 향후 최적의 심낭편 처리방법을 개발하기 위한 기초적인 데이터를 얻을 수 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제42권2호
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• pp.157-164
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• 2009

배경: 폐동맥 판막 협착 혹은 형성 부전을 동반한 여러 선천성 심장기형의 수술적 치료를 위하여, 다양한 종류의 우심실-폐동맥간 도관이 사용되었다. 장기 성적이 우수한 냉동동종 이식편(cryopreserved homograft)의 공급의 제한으로 이를 대체할 이종 조직 이식편의 석회화 방지를 위한 효과적인 기법의 확립이 필요하다. 본 연구에서는 L-lysine을 이용한 diamine bridge의 항석회화 효과를 Ethanol과 비교하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 0.625% glutaraldehyde ($4^{\circ}C$에서 2일, 상온에서 7일간) 고정한 돼지 심낭을 80% Ethanol (상온에서 1일), 혹은 0.1M L-lysine ($37^{\circ}C$에서 2일)로 처리 한 후 각각의 두께(thickness)와 장력(tensile strength)을 측정하였다. 각각의 항석회화 처리한 돼지 심낭을 생후 3주된 쥐의 피하조직에 이식하고 8주 뒤 칼슘을 정량하고 조직학적 소견을 관찰하였다. 결과: 0.625% glutaraldehyde 고정만 시행한 군$(51.2{\pm}8.5ug/mg)$과 비교하여 0.625% glutaraldehyde 고정 후에 80% Ethanol 처리한 군($13.6{\pm}10.0ug/mg$, p=0.008)과, 0.625% glutaraldehyde 고정 후에 L-lysine 처리한 군($15.3{\pm}1.0ug/mg$, p=0.002), 그리고 0.625% glutaraldehyde 고정 후에 80% Ethanol과 L-lysine 처리한 군($16.1{\pm}11.1ug/mg$, p=0.012)은 통계적으로 의미 있게 칼슘의 침착량이 적었다. 0.625% glutaraldehyde 고정 후에 80% Ethanol 처리한 군의 두께와 장력은 각각 $0.18{\pm}0.02mm,\;1.20{\pm}0.30kg$중/5mm로 0.625% glutaraldehyde 고정 후에 L-lysine 처리한 군의 $0.13{\pm}0.03mm$, $0.85{\pm}0.36$ 1.0kg 중/5mm 보다 증가되어 있었다(p<0.01, p=0.035). 결론: L-lysine을 이용한 diamine bridge는 Ethanol과 비교하여 비슷한 항석회화 효과를 보여 주었으며 Cross-link를 증가시켜 이종 이식편의 두께와 장력을 증가시켜 주는 효과가 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제40권7호
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• pp.467-472
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• 2007

배경: 폐 이식이 호흡부전증 환자의 유일한 치료방법으로 인정받고 있으나 이는 역설적으로 많은 호흡부전증 환자의 이식 대기 기간 증가와 공급 장기 부족 현상을 초래하였다. 이에 동물에서 장기를 적출하는 이종 장기이식 수술이 대두되게 되었다. 그러나 이들 이종 장기이식 후 나타나는 초급성 거부반응을 아직 해결하지 못했으며 본 실험은 기초연구로써 이들 초급성 거부반응을 일으키는 주요 인자인 면역글로불린의 이식 전, 후 변화를 관찰하였다. 대상 및 방법: $20{\sim}30kg$의 잡종견과 돼지 각 6마리를 이용하여 돼지의 좌측 신장을 잡종견의 좌측 대퇴동정맥에 연결하여 30분간 관류하였고 다시 우측 신장을 교체 연결 후 30분간 관류하였다. 다시 돼지의 좌측 폐를 잡종견의 폐동맥과 좌심방에 연결 후 30분간 관류하였고 우측 폐를 교체 연결한 후 30분간 관류하였다. 실험과 실험 사이에 혈액을 채취하여 혈청을 분류하였고 절제한 신장과 폐의 IgM과 IgG 침착 정도를 관찰하였다. 결과: 관류 시간이 길어짐에 따라 혈액의 IgM은 감소하였으나 IgG의 감소는 확실하지 않았다. 신장과 폐의 면역형광염색 소견에서 IgM, IgG의 염색반응이 크게 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 결론: 이와 같은 연구결과로 이종 장기이식 전에 신장 및 폐를 이용하여 수혜자의 혈액을 관류함으로써 공급자의 자연 항체를 흡수 제거하는 방법은 이종 이식 후 발생하는 초급성 거부반응을 줄일 수 있으리라 생각한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제43권3호
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• pp.235-245
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• 2010

배경: 심장혈관대체물로서 인체내에 이식된 우심낭의 부전은 석회화 및 기계적 변성에 의하여 이루어지며, 조기 부전의 가장 흔한 원인인 석회화 방지를 위하여 우심낭의 무세포화 처치를 시행하고 알코올 전처치를 포함한 여러 고정 방법을 병행하여 그에 따른 기계적 특성의 변화와 실제 생체 이식 시 석회화 정도를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 우심낭을 신선 상태와, 0.25% Sodium dodecylsulfate를 이용하여 무세포화 처치를 한 상태에서 각각 5가지의 방법을 이용하여 고정을 시행하였다. 5가지의 방법은 (1) 0.5 % glutaraldehyde (GA)로 2주간 처치, (2) 0.5% GA로 5일간 처치, 그 후 2일간 2% GA 처치 후 7일간 0.25% GA로 처치, (3) 0.5% GA로 5일간 처치 후 2일간 2% GA 처치 후 7일간 0.25% GA로 처치, 이후 70% 에탄올로 2일간 처치, (4) 0.5% GA로 5일간 처치 후, 2% GA와 70% 에탄올 혼합액으로 2일간 처치한 후 0.25% GA로 7일간 처치, (5) 0.5% GA로 5일간 처치 후 2% GA, 65% 에탄올, 5% octanediol 혼합액으로 2일간 처치한 후, 0.25% GA로 7일간 처치하여 구분하였다. 각각의 처치 후 조직 검사와 지질 양 측정과 기계적 특성에 대한 검사를 시행하였다. 처치가 끝난 총 10종류의 우심낭편을 쥐의 피하조직에 이식하고 8주가 지난 후 채취하여 석회화의 정도를 측정하였다. 결과: 조직 검사에서 무세포화 후에 특이적인 기질의 변성은 관찰되지 않았으며, 동일한 고정 방법을 사용한 경우 무세포화 처리를 한 우심낭편에서 평균 32% 정도의 장력 저하가 있었고, 유기용매 전처치 시 octanediol을 병행 처치하면 장력 저하를 줄이고 thermal stability를 유지시키는 효과가 있었다. 중성지방과 콜레스테롤의 양은 무세포화 처리에 영향을 받지 않았으며, 유기용매 중 octanediol 전처치를 시행하는 경우 그 양이 더욱 줄어드는 양상을 보였다. 무세포화 처리는 항석회화 효과를 보였으며, 유기용매 전처치를 시행하는 경우 석회화의 양이 더욱 감소하였다. 결론: 유기용매 전처치와 무세포화는 항석회화 효과가 있으며, 무세포화 처치는 우심낭 조직의 기계적 성능의 감소를 가져왔다. 조직의 기질에 손상을 주지 않는 무세포화와 고정방식에 대한 연구는 이종장기 연구 과정에서 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제42권5호
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• pp.566-575
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• 2009

배경: 심장 판막의 기능은 대부분 판엽의 성질에 의해 결정된다. 단방향성 압력 장력 검사로 광범위하게 연구 되었으나, 단방향성 압력 장력 검사는 자연 상태에서의 압력 부하를 측정할 수 없다. 이번 연구는 더 나은 이종 이식 판막의 개발을 위하여 돼지의 대동맥 판막과, 폐동맥 판막을 고정액에 따라 자연적인 상태에서의 물리적 변화 즉 앙방향성 압력-팽창성 변화를 알아 보고자 하였다. 대상 및 방법: 돼지의 대동맥 판막과 폐동맥 판막을 아무것도 처리하지 않은 신선한 판막과 글루타알데하이드(glutaraldehyde, GA)로 고정한 군, GA에 에탄올과 같은 용매로 고정한 군으로 나누어 판막의 방사방향과 원주 방향의 양방향성 압력-신장도 변화를 조사 비교하였다. 결과: 신선한, GA고정 후의, 그리고 GA+ 용매 고정 후의 대동맥 판막(p=.00), 폐동맥 판막(p=.00) 모두에서 방사방향이 원주방향보다 압력 증가에 따라 더 잘 늘어 났다. GA 고정 후와 GA+용매 고정후의 대동맥 판막이 폐동맥 판막보다 각각 원주 방향과, 방사방향 비교했을 때 폐동맥 판막이 같은 압력에 대해 더 많이 늘어 났다(p=.00). 돼지의 신선한 대동맥 판막을 GA 고정 후에 원주 방향과 방사 방향에서 모두 신장도가 유의하게 감소 하였다(p=.00). GA+용매 고정 시에 방사 방향에서는 신장도가 유의하게 감소 하였으나(p=.00), 원주 방향에서는 그렇지 않았다(p=0.785). 그리고 GA 고정 그룹과 GA+용매 그룹간의 비교에서 원주 방향(p=0.785), 방사방향(p=0.137), 신장도가 유의한 차이는 얼었다. 폐동맥 판막에서도 GA 고정 그룹과 GA+용매 그룹간의 비교에서 원주 방향(p=0.718), 방사방향(p=0.910), 신장도가 유의한 차이는 없었다. 걸론: 돼지의 대동맥 판막과 폐동맥 판막의 GA 고정 시, 용매의 첨가는 물리적 손실은 가져 오지 않으나 신장도는 더 나아지지 않았다. 돼지의 대동맥 판막과 폐동맥 판막은 고정방법에 관계 없이 방사방향 신장도가 원주 방향보다 더 낫다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권1호
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• pp.1-4
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• 1999

배경: 1971년 calne에 의해 계통발생학적으로 조화성과 비조화성으로 분류된 이종이형이식이 발표된 이후, 계통발생학적으로 서로 공통점이 없는 비조화성과 공통점이 있는 조화성의 이종이형이식에서 초급성 거부반응과 촉진된 급성거부반응으로 나누어지나, 이런 조화성의 이종이형의 심장이식시에는 초급성거부반응이 없는 상태로 이종이형의 이식의 연구기회를 제공하게된다. 쥐모델에서의 조화성의 이종이형이식의 생존율을 높이는 현재의 치료법들은 높은 사망율 때문에 많은 연구재에서 이상적이지 못하다. 기존의 사이클로스포린A(Cyclosporine A) 나 새로운 면역억제제인 푸린 합성억제제인(purine synthesis inhibitor) 마이코페놀레이트 모페틸(Mycophenolate Mofetil, RS61443)은 현재 동종이형이식에는 효과적으로 임상에 이용되고 있다. 대상 및 방법: 잡종휜쥐를 수혜군으로 다 자란 생쥐를 기증군으로하여 이를 다시 4개군으로 나누어 제 1군(대조군)은 전처치나 치료약제의 투여가 없었던 군으로, 제 2군은 이식전 7∼10일전에 전처치로써 비장적출술을, 제 3군은 기존의 면역억제제인 사이클로스포린A로 치료한 군으로, 제 4군은 사이클로스포린과 새로운 면역억제제인 마이코페놀레이트 모페틸(RS 61443)을 동시에 투여한 군으로 나누어 각 군간의 술후 생존율을 비교하였다. 결과: 본문의 표와 그림에서 보여 주는 바와 같이 각군간의 생존율의 차이는 없었다. 결론: 본 저자등은 결론적으로 조화성의 이종이형의 이식은 동종이형의 이식의 지난 보고와는 거부반응이 서로 다르며, 기존 혹은 새로운 면역억제제인 마이코페놀레이트 모페틸의 투여도 이들 이종이형의 이식후 생존율을 연장하는데는 효과적이지 못하였다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제32권3호
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• pp.227-233
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• 2017

Pig has been known to be one of the most feasible animals as a bioreactor to produce pharmaceuticals in milk and as a mediator in xenotransplantation research. Previously, we generated transgenic pigs for both purposes, which were expressing Factor 8, vWF, hTPA, and hEPO in milk, along with expression of MCP at GalT gene locus ($GalT^{-MCP/-MCP}$) as well as expressing MCP at GalT gene loci with CD73 expression ($GalT^{-MCP/+}/CD73$). In this study, we performed comparative analyses of sperm parameters between wild type male (WT) pig and those transgenic males to examine the effects of transgenes integrated into the pigs on motility, morphology, viability, and acrosome integrity of the spermatozoa. Our results showed that the rates of actively motile spermatozoa of WT, Factor 8, vWF, hTPA, hEPO, $GalT^{-MCP/+}/CD73$, and $GalT^{-MCP/-MCP}$ pigs were 85.0%, 83.3%, 82.5%, 83.3%, 82.5%, 77.5%, and 78.7%, respectively. Whereas, the rates of morphologically normal spermatozoa of WT, Factor 8, vWF, hTPA, hEPO, $GalT^{-MCP/+}/CD73$, and $GalT^{-MCP/-MCP}$ pigs were 90.0%, 80.0%, 80.0%, 83.3%, 85.0%, 91.8%, and 80.8%, respectively. In addition, the viability in spermatozoa of WT, Factor 8, vWF, hTPA, hEPO, $GalT^{-MCP/+}/CD73$, and $GalT^{-MCP/-MCP}$ pigs were 93.9%, 82.4%, 89.9%, 83.9%, 87.4%, 92.8%, and 83.6%, respectively. The rates of spermatozoa with normal acrosome integrity in WT, Factor 8, vWF, hTPA, hEPO, $GalT^{-MCP/+}/CD73$, and $GalT^{-MCP/-MCP}$ pigs were 98.1%, 98.6%, 98.6%, 98.7%, 98.1%, 99.5%, and 95.1%, respectively. There were no significant differences in motility, morphology, viability, and acrosome integrity of the spermatozoa among WT, Factor 8, vWF, hTPA, and hEPO, $GalT^{-MCP/+}/CD73$, and $GalT^{-MCP/-MCP}$ pigs. These mean that neither random integration nor targeted integration of the transgene into chromosome of pig effect on characteristics of spermatozoa. Ultimately, the transgenic male pigs subjected in this study could apply to propagate their progenies for production of human therapeutic proteins and advancing the xenotransplantation research.