• 한국수정란이식학회지
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• 제20권1호
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• pp.25-33
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• 2005

본 연구는 가축유전자원의 효율적 보존방법의 개발을 위해 수행되는 체외 정자 세포 생산 연구의 일부로, 생산된 정자 세포의 발생능을 검사하기 위한 체외배양 시스템을 확립 할 목적으로 수행되었다. 성숙 배양시간을 48시간으로 하여 $7\%$ ethanol로 활성화처리한 후 TCM199에 $10\%$의 소 태아 혈청으로 배양하였을 때 배반포까지 발달하지 못하였으나, NCSU23에 $0.4\%$ 소 혈청 알부민으로 배양하였을 때 $3\%$의 활성화된 난모세포가 배반포기까지 발달하였다. 성숙시간을 연장하여 48, 52, 56, 60, 64, 68, 그리고 72시간까지 성숙배양을 실시한 후 $7\%$ 에탄올로 활성화 처리하여 $NCSU23+0.4\%$ BSA로 배양하였을 때 56시간부터 68시간까지 배발달율이 증가하였으나 72시간 성숙배양할 때 배발달율이 다시 저하하여 활성화와 세포질 퇴행간의 윈도우가 56시간부터 68시간 사이인 것으로 추정되었다. 전기자극의 강도를 1, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8 그리고 2.0kV/cm로 난모세포를 활성화 처리하였을때 1회 통전으로는 적절한 활성화가 일어나지 않았으며 1.6kV/cm, $80{\mu}s$, 2회 통전이 본 실험조건에서 가장 높은 배발달율을 보였다. 난모세포를 인위적으로 활성화하는데 주로 이용되는 $7\%$ 에탄올법, 전기자극법, 그리고 calcium ionophore법을 직접적으로 비교하였을 때 $7\%$ 에탄올법이 $15.7\%$, 전기 자극법이 $9.5\%$, calcium ionophore법이 $5.8\%$의 배반포 발달율을 보여, 본 실험조건에서는 $7\%$ 에탄올법이 배 발달을 활성화시키는데 가장 효율적인 것으로 나타났다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제35권3호
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• pp.319-327
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• 2011

This study investigated whether the addition of porcine sperm cytosolic factor (SCF) at fusion/activation affects in vitro development of porcine parthenogenetic(PA) and nuclear transfer (NT) embryos. To determine the optimum concentration of SCF, control group of oocytes was activated with 0.3M mannitol (1.0 mM $CaCl_2{\cdot}2H_2O$), other three groups of oocytes were parthenogentically activated with the fusion medium (0.1mM $CaCl_2{\cdot}2H_2O$) supplemented with 100, 200 or 300 ${\mu}$g/ml SCF, respectively. Matured oocytes were activated with two electric pulses (DC) of 1.2 kv/cm for 30 ${\mu}$sec. The activated embryos were cultured in PZM-3 under 5% $CO_2$ in air at $38.5^{\circ}C$ for 6 days. Oocytes activated in the presence of SCF showed a significantly higher blastocyst rate than control (p<0.05). Apoptosis rate was significantly lower in 100 ${\mu}$g/ml SCF group than other groups (p<0.05). Cdc2 kinase activity in control and SCF treatment group of oocytes was determined using MESACUP cdc2 kinase assay kit at 1, 5, 10, 15, 30, 45 and 60 min after activation. Cdc2 kinase activity was significantly decreased (p<0.05) in SCF group than MII oocytes or control within 5 min. For NT embryo production, reconstructed oocytes were fused in the fusion medium supplemented with 0.1 mM $CaCl_2{\cdot}2H_2O$ (T1), 1.0 mM $CaCl_2{\cdot}2H_2O$ (T2) and 0.1 mM $CaCl_2{\cdot}2H_2O$ with 100 ${\mu}$g/ml SCF (T3). Fused embryos were cultured in PZM-3 under 5% $CO_2$ in air at $38.5^{\circ}C$ for 6 days. Developmental rate to blastocyst stage was significantly higher in T3 than other groups (23.0% vs. 13.5 to 15.2%) (p<0.05). Apoptosis rate was significantly lower in T3 than T1 or T2 (p<0.05). The relative abundance of Bax-${\alpha}$/Bcl-xl was significantly lower in in vivo or SCF group than that of control (p<0.05). Moreover, the expression of p53 and caspase3 mRNA was significantly lower in in vivo or SCF group than that of control (p<0.05). These results indicate that the addition of SCF at fusion/activation might improve in vitro development of porcine NT embryos through regulating cdc2 kinase level and expression of apoptosis related genes.

• Journal of Ginseng Research
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• 제24권4호
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• pp.168-175
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• 2000

Xenopus oocytes를 이용하여 인삼의 유효 성분으로 알려진 Ginseng total saponin(GTS)의 신호 전달 기작을 two electrode voltage clamp 방법을 이용하여 연구하였다. GTS는 세포 바깥에 처리했을 때 -2OmV보다 더 positive한 voltage에서 커다란 outward current를 유도하였다. 그러나, 세포 안쪽에 GTS를 injection할 경우 아무런 효과가 없는 것으로 나타났다. GTS처리에 의한 outward current유발 효과는 GTS 투여 용량에 의존적인 것으로 나타났다(EC$_{50}$ : 4.4 $\mu\textrm{g}$/ml). GTS의 작용은 $Ca^{2+}$-activated Cl- channel blocker인 niflumic acid에 의하여 차단되었다. 칼슘 chelator인 BAPIA와 IP$_3$ 수용체 길항제인 heparin을 세포내 injection에 의하여 차단되었다. 또한 active phospholipase C inhibitor(PLC)인U-73122를 세포 바깥에 전처리할 경우에도 GTS의 작용이 부분적으로 억제되는 것으로 나타났다. 백일해 독소를 전처리할 경우GTS의 작용은 억제되지 않은 것으로 나타났으나, GTP analog인 GTP${\gamma}$S를 세포내 injection할 경우 GTS의 작용은 억제되는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 GTS가 oocytes세포막 성분과 상호 작용에 의하여 $Ca^{2+}$-activated Cl- channel이 열리도록 하고, 이 과정에 PLC활성 및 백일해 독소에 민감하지 않은 G단백질활성 및 IP3에 민감한 세포내 $Ca^{2+}$-activated로부터 칼슘 방출을 유도하는 것으로 나타났다났다

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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• pp.66-66
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• 2001

Since the first birth of pig derived from embryonic cells by nuclear transfer, many researches to produce cloned pig have been carried out. Recently, two reports about the birth of somatic cell cloned pigs using in vivo oocytes and also Betthauser et al. (2000) reported the birth of somatic cell cloned pigs using in vitro oocytes. So here we investigated the effect of activation method and culture medium on in vitro development of porcine nuclear transfer embryo using fetal fibroblast. Oocytes derived from slaughter house obtained ovaries were matured for 42 to 44 h in TCM 199. Matured oocytes were denuded using 0.1% hyaluronidase and then Oocytes with the first polar body were used for enucleation by aspirating the first polar body and adjacent cytoplasm in TCM 199 supplemented with 7.5 $\mu\textrm{g}$ cytochalasin B. Petal fibroblast cells were prepared from 35 days old fetus. To be used as donor cells, fetal fibroblast cells were serum starved for 3 to 5 days and then isolated into single co:1 by trypsinization. Nuclear transfer embryos were fused using 2 times 1.25㎸ for 30$mutextrm{s}$. Fused NT embryos were activated with calcium ionophore (CI) and 6-dimethyl-aminopurine (6-DMAP). Activated oocytes were cultured in NCSU 23 or BECM 3 for 6 days. There was no significant difference between chemical activation and no chemical activation for blastocyst development rate(11.6 vs. 14.8%). However, cell number was significantly higher when NT embryos were activated with CI and 6-DMAP (31.2 vs. 22.6). When NT embryos were cultured in NCSU 23 or BECM 3, blastocyst development rate was 16.4 and 13.2%, respectively, and cell number was 31.5 and 24.1, respectively. These results suggest that chemical activation after fusion and culture in NCSU 23 could increase cell number of porcine NT embryos.

• 한국가축번식학회지
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• 제22권3호
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• pp.277-286
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• 1998

The effect of MAP kinase activity on maturation of porcine oocytes was investigated. MAP kinase was detected by immunofluorescence staining in nucleus of oocytes just before entering GVBD (germinal vesicle breakdown)stage. In a Western blot with GV (germinal vesicle) from these oocytes (cultured for 25 hours), a shift of MAP kinase band a, pp.ared, suggesting an activated stage of the kinase. No activity was shown in the blot with GV isolated from, oocytes cultured for 0 hour. To confirm that activation of MAP kinase induce GVBD, we microinjected MAP kinase purified from matured oocytes starfish into the cytoplasm of oocytes in GV stage (cultured for 0 hour). The injected MAP kinase did not cause early a, pp.arance of GVBD. No oocytes showed GVBD state until 20 hours of culture. Activity of MAP kinase did not increase significantly after the injection. When the exogenous MAP kinase was injected into GV, GVBD was induced in about 20% of oocytes cultured for 5 to 10 hours. These results suggest that MAP kinase is traslocated to nucleus and function as a factor inducing GVBD.

• 한국수정란이식학회지
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• 제17권1호
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• pp.55-59
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• 2002

ICSI시 동결 융해한 부고환 정자의 이용 가능성을 알아보고자 난자의 배양시 체외성숙율과 활성화 처리를 한 난자와 동결 융해한 부고환 정자로 ICSI시 체외발생율을 조사하였으며, 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 난포란을 회수 후 24시간 배양하였을 때 배양 시간에 따른 GV, MI, M II로의 체외성숙율은 각각 7/60(11.7%), 5/60(8.3%), 48/60(80.0%)였고 30시간 배양 시간에 따른 GV, MI, M II로의 체외성숙율은 각각 3/60(5.0%), 4/60(6.7%), 53/60(88.3%)였고 퇴화란은 각각 2/60(3.3%)와 1/60(1.7%)였다. 2. 동결 융해한 부고환 정자를 이용하여 활성화 처리를 한 난자에 ICSI를 하였을 때 상실배와 배반포로의 체외발생율은 각각 12/46(26.1%), 22/46 (47.8%)로서 비활성화처리 난자군 5/39 (12.8%), 10/39(25.6%)에 비해 높은 체외발생율을 나타냈다. 3. 활성화 처리를 한 난자에 신선정자, 부고환 정자 및 동결 융해한 부고환 정자로 ICSI시 체외 발생율은 각각 24/45(53.3%), 15/40(37.50%), l1/43 (25.6%)로서 신선정자에 비해 동결 융해한 부고환 정자처리군은 체외발생율은 약간 낮았지만 이용 가능성이 있음을 확인하였다.

• 한국가축번식학회지
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• 제27권2호
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• pp.103-113
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• 2003

활성화를 통한 수핵란의 대량확보를 위해 44시간동안 체외 성숙된 돼지 난자를 ethanol, $Ca^{2+}$-ionophore, 6-DMAP 및 cycloheximide의 화학물질들을 사용하여 단위발생을 유기한 후 그들의 가장적합한 처리농도 및 노출 시간을 규명하였다. 1. Ethanol은 10%, 10분 처리가 전핵형성율, 난할율 및 배발달율에 있어 각각 약 53.4%, 51.6%, 그리고 39.9%로 가장 적합한 조건으로 판명되었다. 2. $Ca^{2+}$-ionophore 가장 적합한 난활성화 조건은 25$\mu$M에서 2분간 처리한 것이며, 전핵형성율, 난할율 및 배발달율은 각각 약 59.7%, 62.2%, 그리고 43.9%를 보였다. 3. 6-DMAP를 처리하여 돼지 난자의 활성화를 유기하였을 경우 2mM의 농도에서 각각 약 57.3%, 58.4% 및 29.0%의 전핵형성율, 난할율, 그리고 배발달율을 보여 가장 적합한 조건을 보였으며 2시간~4.5시간 사이의 노출에는 영향을 받지 않았다. 4. Cycloheximide는 5$\mu\textrm{g}$/ml의 농도가 전핵형성율 2.1%, 난할율 47.7%, 배발달율 31.8%로 가장 은 효율을 보였고, 노출시간에서는 4시간~6시간 동안 처리하였을 때 60.5~65.8%, 63.6~66.7% 및 39.0~39.5%로 가장 적합한 조건으로 판명되었다. 이상의 결과들은 돼지 체외 성숙 난자의 활성화에 있어 각 화학물질들의 적합한 조건을 바탕으로한 중복처리 및 병용처리 조건 확립 및 효율적인 수핵란의 확보에 기여할 수 있을 것이다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제25권3호
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• pp.331-340
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• 1998

본 연구에서는 돼지 난자내에 돼지정자, 여러 가지 처리된 정자두부 (1% Triton, 0.1% Trypsin, 100mM NaOH)및 이종정자 (소, 쥐, 사람)를 미세 주입한 후 난 활성과 웅성 전핵형성, 전핵의 이동 및 배발달을 관찰하였다. 전자현미경으로 관찰한 결과 Triton X-100을 처리하였을 때 첨체가 제거되었으나 핵 주변 물질은 제거되지 않았고 Trypsin 또는 NaOH를 처리 할 경우 핵주변 물질 (perinuclear material)이 제거됨을 볼 수 있었다. 돼지 난자는 정자, 정자두부 및 Triton X-100을 처리한 정자두부의 주입을 통해 난 활성이 유도되었으며 쥐, 소, 사람의 정자를 주입하였을 때 난 활성이 유도되고 정상적인 전핵형성이 이루어졌다. 그러나 정자꼬리나 Trypsin 또는 NaOH에 의해 정자 핵주변 물질(perinuclear material)이 제거된 정자두부를 주입하였을때는 난 활성은 야기되지 않았다. 유사분열 및 2-세포기까지 정상적인 수정은 동종의 정자 및 정자두부를 주입한 난자에서 관찰할 수 있었으나 이 종정자를 주입한 난자에서는 관찰되지 않았다. 또한 상실배 및 배 반포까지 정상적인 수정은 동종의 정자 및 정자두부를 주입한 난자에서 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 돼지에서 정자 및 정자두부의 미세주입에 의해 수정이 이루어지는 것을 시사하며 수정시 정자유래의 난할성인자는 정자 핵주변 물질(porinuclear material)에 존재하며 종특이적이지 않다는 것을 보여주는 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권8호
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• pp.1069-1075
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• 2004

In an attempt to evaluate the function of MAP kinase in porcine oocytes and to develop a method of the assessment of its activity, myelin basic protein (MBP) was used as a substrate to detect the MAP kinase activity of porcine oocytes which had undergone maturation in vitro. The existence of MAP kinase and MAP kinase kinase (MAPKK) was verified in immature porcine germinal vesicle (GV) oocytes at 0 h culture via Western blotting. Porcine oocytes exhibited a low level of MAP kinase activity during the first 20 h of culture, which increased at 25 h, during which time a breakdown in the nuclear membrane occurred. Significantly higher increases (p<0.05) of MAP kinase activity were detected at 30 h of culture. Using the gel phosphorylation method, MBP was phosphorylated at two positions corresponding to mammalian MAP kinase-extracellular signal-regulated kinase (ERK 1) (44 kDa) and ERK 2 (42 kDa). The absolute levels of those proteins did not increase during 40 h of culture, suggesting that the detected increase in MAP kinase activity was the result of phosphorylation rather than changes in the total amount of protein. MAPKK and MAP kinase were dephosphorylated in first-stage (MI) meiotic oocytes by the addition of cycloheximide, a protein synthesis inhibitor. These results of this study indicate that the MAP kinase cascade does exists in porcine oocytes and that its activation leads to oocyte maturation.

• 한국가축번식학회지
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• 제21권1호
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• pp.71-78
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• 1997

본 연구는 체외성숙 직후의 소 미수정란의 활성화 조건을 검토하기 위하여 실시하였다. 체외에서 22~24시간 성숙배양된 소 미수정란을 다양한 활성화 조건으로 처리하였다. 실험 1에서는 성숙직후 난자를 전기자극(1.25kV/cm, 70$\mu$sec$\times$2회), 에탄올(7%, 5분), Ca2+-ionophore(A23187; 10$\mu$M, 5분) 및 cycloheximide(10$\mu\textrm{g}$/ml, 6시간)로 각각 처리하였다. 활성화율은 전기자극, 에탄올 및 A23187 처리시 48.8~54.3%로 비슷하였으나, cycloheximide처리시는 15.9%로 유의적으로(P<0.05) 낮았고, 무처리구인 대조군은 전혀 활성화 되지 않았다. 실험 2에서 체외성숙 미수정란을 전기자극, 에탄올 및 A23187중 2개 또는 3개를 병용처리한 결과, 활성화율은 46.9~63.5%로 나타났다. 실험 3에서는 전기자극, 에탄올 또는 A23187과 cycloheximide를 병용처리한 결과, 대부분의 난자(98.0~100%)가 활성화되었다. 실험 4에서는 실험 3과 같은 조건으로 처리하여 할성화된 난자를 cytochalasin B로 처리하여 2배체배 형성을 유도한 후 체외배양하여 발육율을 검사하였다. 분할율은 79.8~90.4%였으며, 배반포 발육율은 32.1~42.6%로 나타났다. 이러한 결과는 전기자극, 에탄올 또는 A23187과 chcloheximide의 병용처리가 성숙직후 소 미수정란의 활성화에 효과적임을 확증한다.