• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제32권4호
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• pp.140-156
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• 2007

본 연구는 방사선 조사선량에 따른 난소조직의 형태학적 변화과정을 규명하고자 하였다. X-선을 생쥐에 전신조사한 후, BrdU, TUNEL, p53, p21, PCNA, $inhibin-{\alpha}$ 등을 면역조직화학반응을 통하여 확인하였으며, 난포의 미세구조적 변화를 고배율의 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. X-선을 조사한 난소조직은 방사선량이 증가함에 따라 성장 난포의 형태적 변화가 뚜렷하였으며, 특히 과립층세포의 변성에 의한 핵은 응축과 투명대의 변화가 현저하였다. 또한 Masson's trichrome 염색과 세망섬유 염색을 통한 조직화학반응의 결과 과립층세포의 변화와 난포기저막의 변형, 그리고 세망섬유의 비정상적 배열이 확인되었다. BrdU 반응결과, 방사선 조사량이 증가함에 따라 양성반응을 보이던 정상난포의 과립층세포가 급격히 감소하였으며, 세포예정사(apoptosis)를 확인하기 위한 TUNEL 반응에서는 정상난소의 퇴화난포에서만 양정반응을 보이던 과립층세포들이, 방사선량의 증가에 따라 성장난포 및 원시난포 등으로 확대되었으며, X-선 600 cGy 조사량에서는 난모세포의 세포예정사도 확인되었다. 세포주기 조절단백질인 p53 단백질의 난소 내 발현을 면역조직화학반응으로 관찰한 결과, 방사선량의 증가에 따라 p53의 발현도 증가하였으며, X-선 600 cGy 조사된 실험군에서는 난포막세포를 포함한 난포의 거의 모든 세포에서 광범위한 발현이 확인되었다. 또한 유사분열 억제단백질인 p21 단백질의 발현은 난포의 과립층세포에서 현저하였으며, 조사량이 증가함에 따라 난포강 주위에서 강한 양성반응이 관찰되었다. 생식세포의 증식을 확인하기 위한 PCNA 반응에서는 정상 대조군의 성장난포와 성숙난포 및 원시난포 등에서 모두 강한 양성반응을 보였으나, 방사선량이 증가함에 따라 반응도가 현저히 감소되었다. 특히 난모세포 주위의 과립층세포가 난포막에 인접한 세포에 비해 반응도의 차이가 심한 점으로 미루어, 난모세포와 난포동에 인접한 세포들이 방사선 조사에 의해 가장 먼저 손상을 받는 것이 확인되었다. 난포의 $inhibin-{\alpha}$ 단백질의 발현은 난포의 성장시기에 따라 차이를 보여, 난포동이 형성된 성숙난포에서 강한 양성반응을 보였다. 난포막 주변의 과립층세포에서 강한 양성반응이 관찰되었으나, 난포막을 구성하는 난막세포에서는 전혀 발현되지 않았다. 방사선 조사에 의해 $inhibin-{\alpha}$의 발현은 정상 대조군에 비해 현저히 감소하였으나, X-선 600 cGy의 선량에서는 약간 증가하는 양상을 보였는데, 이는 과립층세포의 세포사에 따른 현상인 것으로 추정되었다. 방사선 조사에 따른 난소조직의 미세구조 변화를 관찰하기 위하여 고배율의 전자현미경으로 관찰한 결과, 방사선량의 증가에 따라 성장난포의 과립층세포에서 핵과 세포질의 미세구조 변형이 급격히 증가하였으며, 난포동에서는 세포사의 부산물인 세포 잔유체들과 백혈구 및 대식세포 등이 관찰되었다. 과립층세포의 미세구조적 변형은 주로 핵의 응축에 의한 전자밀도의 증가와 핵의 분절화, 그리고 세포질의 위축 등, 전형적인 세포예정사의 특성을 나타내고 있었다. 세포의 괴사도 일부 확인되었으나 그다지 현저하지 않았으며, apoptotic body와 함께 대식세포가 산재되어 있었다. 방사선(X-선) 조사 및 선량증가에 따라 정상 난소조직의 난포액의 불균질 물질의 생성, 난포의 기저막의 염색성출현, 세포예정사 발생, 대식세포들의 변화 등을 확인하였다. 이 결과를 통하여 여성 자궁암을 방사선치료 시 방사선조사범위내에 포함되는 정상 난소조직에 초래 될 수 있는 방사선 생물학적 장해를 이해할 수 있다 하겠다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제35권1호
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• pp.33-45
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• 2011

Heat shock protein 90 (Hsp90) is ATPase-directed molecular chaperon and affects survival of cancer cell. Inhibitory effect of Hsp90 by inducing cell cycle arrest and apoptosis in the cancer cell was reported. However, its role during oocyte maturation and early embryo development is very insufficient. In this study, we traced the effects of Hsp90 inhibitor, 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG), on meiotic maturation and early embryonic development in pigs. We also investigated several indicators of developmental potential, including structural integrity, gene expression (Hsp90-, cell cycle-, and apoptosis-related genes), and apoptosis, which are affected by 17-AAG. Then, we examined the roles of Hsp90 inhibitor on viability of primary cells in pigs. Porcine oocytes were cultured in the NCSU-23 medium with or without 17-AAG for 44 h. The proportion of GV arrested oocytes was significantly different between the 17-AAG treated and untreated group (78.2 vs 34.8%, p<0.05). After completion of meiotic maturation, the proportion of MII oocytes was lower in the 17-AAG treated group than in the control group (27.9 vs 71.0%, p<0.05). After IVF, the percentage of penetrated oocytes was significantly lower in the 17-AAG treated group (25.2%), resulting in lower normal pronucleus formation (2PN of 14.6%). Therefore, the inhibition of meiotic progression by Hsp90 inhibitor played a critical role in fertilization status. Porcine embryo were cultured in the PZM-3 medium with or without 17-AAG for 6 days. In result, significant differences in developmental potential were detected between the embryos that were cultured with or without 17-AAG. Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL) showed that the number of containing fragmented DNA at the blastocyst stage increased in the 17-AAG treated group compared with control (7.5 vs 4.4, respectively). Blastocysts that developed in the 17-AAG treated group had low structural integrity and high apoptotic nuclei than those of the untreated control, resulting in decrease the embryonic qualities of preimplantation porcine blastocysts. The mRNA expressions of cell cycle-related genes were down-regulated in the 17-AAG treated group compared with control. Also, the expression of the pro-apoptotic gene Bax increased in 17-AAG treated group, whereas expression of the anti-apoptotic gene Bel-XL decreased. However, the expression of ER stress-related genes did not changed by 17-AAG. Cultured pESF cells were treated with or without 17-AAG and used for MIT assay. The results showed that viability of pESF cells were decreased by treatment of 17-AAG ($2{\mu}M$) for 24 hr. These results indicated that 17-AAG decreased cell proliferation and increased cell death. Expression patterns Hsp90 complex genes (Hsp70 and p23), cell cycle-related genes (cdc2 and cdc25c) and apoptosis-related genes (Bax and Bcl-XL) were significantly changed by using RT-PCR analysis. The spliced form of pXbp-1 product (pXbp-1s) was detected in the tunicamycin (TM) treated cells, but it is not detected in 17-AAG treated cells. In conclusion, Hsp90 appears to play a direct role in porcine early embryo developmental competence including structural integrity of blastocysts. Also, these results indicate that Hsp90 is closely associated with cell cycle- and apoptosis-related genes expression in developing porcine embryos.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제35권3호
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• pp.165-175
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• 2010

Valproic acid(VPA)는 아주 잘 알려진 항경련제로서, 30년 동안 간질치료제로서 사용되어져 왔다. VPA는 1997년에 최초로 원시 신경외배엽성 암세포의 증식 억제와 분화를 유도하는 항암제의 효능이 밝혀졌다. 그리고 VPA의 항암효과는 히스톤탈 아세틸화효소억제제의 기전에 기인한다고 규명되었다. 담즙산과 합성담즙산유도체가 여러 종류의 암세포에 세포자멸사(apoptosis)를 유도하며, 항암효과가 있다고 알려져 있다. 또한 합성 chenodeoxycholic acid(CDCA) 유도체가 여러 가지 암세포에 유도한 세포자멸사 연구들이 보고되어져 왔다. 본 연구는 히스톤탈아세틸화효소억제제인 VPA와 합성 CDCA 유도체인 HS-1200의 병용처리가 사람골육종세포에 효과적인 상승 세포자멸사 효과가 있는지를 알기 위해서 수행되었다. VPA과 HS-1200의 병용처리가 단독처리에 비해서 효과적인 세포생존율 감소가 있는지 확인하기 위해서 trypan-blue법을 시행하였고, 세포자멸사의 유도와 증가를 확인하기 위해서 Hoechst 염색법, flow cytometry(DNA hypoploidy와 MMP 측정), Western bot 분석법 그리고, 면역형광염색법을 수행하였다. 병용처리 된 사람골육종세포는 단독처리 된 사람골육종세포에서 거의 관찰할 수 없었던 많은 핵 응축, DNA 조각남, 사립체막 전위와 DNA 양의 감소, cytochrome c의 세포질로의 유리, AIF의 핵으로의 이동, caspase-7, caspase-3 그리고 PARP의 파괴와 같은 세포자멸사 증거를 보였다. 48시간 동안 1 mM의 VPA와 $25\;{\mu}M$ HS-1200을 각기 단독처리 한 결과에서는 세포자멸사를 유도 못했으나, 병용처리한 결과에는 아주 탁월한 세포자멸사의 유도를 보였다. 이러한 병용처리 결과는 사람골육종의 새로운 치료적 전략으로 응용될 수 있다고 생각한다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제38권3호
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• pp.221-233
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• 2013

담즙산은 지방의 흡수와 콜레스테롤의 항상성을 조절하는 유전자의 전사에 관여하는 필수 콜레스테롤의 생성물이다. 담즙산 합성유도체인 HS-1200이 여러 가지 암세포에서 세포자멸사(apoptosis)를 유도한다는 것이 알려져 있다. 본 연구는 사람혀 편평세포암종세포(SCC25 cells)에서 담즙산 합성유도체인 HS-1200과 대표적인 항암제인 cisplatin의 병용처리 후 세포자멸사 증가효과가 있는지 알아보기 위해 수행하였다. HS-1200과 cisplatin의 병용처리가 단독처리에 비해서 효과적인 세포생존율 감소가 있는지 확인하기 위해서 MTT법을 시행하였고, 세포자멸사의 유도와 증가를 알기 위해서는 DNA 전기영동법, Hoechst 염색법, DNA hypoploidy법 을 사용하였다. 그리고 세포자멸사에 관계하는 단백질의 발현 변화와 세포내에서의 이동을 밝혀내기 위해서 Western blot 분석과 면역형광 염색법을 수행하였다. 더 나아가서 proteasome 활성도와 사립체막 전위 변화를 측정하였다. 본 연구에서는 HS-1200과 cisplatin을 병용처리한 SCC25 세포에서 핵의 농축, DNA분절, MMP와 proteasome 활성도의 감소, Bax의 증가와 Bcl-2의 감소, DNA양의 감소, cytochrome c의 세포질로의 유리, AIF와 DFF40(CAD)의 핵으로의 이동, caspase-9, caspase-7, caspase-3, PARP 그리고 DFF45(ICAD)의 활성화와 같은 다양한 세포자멸사 증거를 보였다. 반면에 상기 물질들에 단독처리 된 SCC25 세포에서는 세포자멸사 현상이 거의 없었다. 24시간 동안 $25{\mu}M$의 HS-1200, $4{\mu}g/ml$의 cisplatin 을 각기 단독처리 한 결과에서는 세포자멸사를 거의 유도하지 못했으나, 병용처리한 결과에는 아주 탁월하고 명확한 세포자멸사의 유도를 보였다. 그러므로 본 실험결과는 HS-1200과 cisplatin 의 병용요법이 사람구강편평세포암종 환자를 위해 새로운 치료전략으로서의 가능성을 보여준다고 생각한다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제36권1호
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• pp.11-20
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• 2011

Valproic acid(VPA)는 아주 잘 알려진 항경련제로서, 30년 동안 간질치료제로서 사용되어져 왔다. VPA는 1997년에 최초로 항암제의 효능이 밝혀졌으며, VPA의 항암효과는 히스톤탈아세틸화효소 억제제의 기전에 기인한다고 규명되었다. 17AAG(17-Allyamnio-17-demethoxygeldanamycin)는 HSP90의 억제제이며, HSP90은 세포증식과 세포생존에 관여하며, 최근 17AAG가 세포자멸사를 유도한다는 연구들이 보고되어지고 있다. 본 연구는 히스톤탈아세틸화효소억제제인 VPA와 HSP90 억제제인 17AAG의 병용처리가 사람골육종세포에 상승 세포자멸사 효과가 있는지를 알기 위해서 수행되었다. VPA과 17AAG의 병용처리가 단독처리에 비해서 효과적인 세포생존율 감소가 있는지 확인하기 위해서 trypan-blue법을 시행하였고, 세포자멸사의 유도와 증가를 확인하기 위해서 Hoechst 염색법, flow cytometry(DNA hypoploidy와 MMP 측정), Western bot 분석법 그리고 면역형광염색법을 수행하였다. 병용처리 된 사람골육종세포는 단독처리 된 사람골육종세포에서 거의 관찰할 수 없었던 핵 응축과 조각남, 사립체막 전위와 DNA 양의 감소, cytochrome c의 세포질로의 유리, AIF의 핵으로의 이동, caspase-3과 caspase-7의 파괴 및 PARP의 분절화와 같은 세포자멸사 증거를 보였다. 48시간 동안 1 mM의 VPA와 0.5 ${\mu}M$ 17AAG을 각기 단독처리 한 결과에서는 세포자멸사를 유도 못했으나, 병용처리한 결과에는 아주 탁월한 세포자멸사의 유도를 보였다. 이러한 병용처리 결과는 사람골육종의 새로운 치료적 전략으로 응용될 수 있다고 생각한다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제36권3호
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• pp.147-160
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• 2011

Chios gum mastic (CGM)은 그리이스 키오스 섬에서만 자생하는 Pistiacia lentiscus L. var. Chia. 의 잎과 줄기로부터 추출되어진 식물성 수지이며, 과거 수세기 동안 지중해와 중동 지역 국가들에서 음식 첨가물과 위궤양, 십이지장궤양 등의 민간 치료약재로서 사용되어져 왔다. 정향나무에서 추출하는 페놀화합물인 eugenol은 zinc oxide eugenol의 구성성분으로 치과치료를 위해 많이 사용되고 있다. 본 연구는 사람혀편평세포암종세포(SCC25 cells)에서 천연물질인 CGM과 eugenol을 병용처리한 후 세포자멸사 효과가 있는지를 알아보기 위해 수행하였다. CGM과 eugenol의 병용처리가 단독처리에 비해서 효과적인 세포생존율 감소가 있는지 확인하기 위하여 MTT법을 시행하였고, 세포자멸사의 유도와 증가를 알기 위하여 Hoechst 염색법, TUNEL 염색법, DNA hypoploidy법을 사용하였다. 그리고 세포자멸사에 관계하는 단백질의 발현 변화와 세포내에서의 이동을 밝혀내기 위하여 Western blot 분석과 면역형광염색법을 수행하였다. 본 연구에서는 CGM과 eugenol이 병용처리된 SCC25 세포에서 핵의 농축, DNA분절, Bax의 증가와 Bcl-2의 감소, DNA양의 감소, cytochrome c의 세포질로의 유리, AIF와 DFF40 (CAD)의 핵으로의 이동, caspase-3, caspase-6, caspase-7, caspase-9, PARP, Lamin A/C 그리고 DFF45 (ICAD)의 활성화와 같은 다양한 세포자멸사 증거를 보였다. 반면에 CGM과 eugenol이 각각 단독 처리된 SCC25 세포에서는 세포자멸사 현상이 미미하였다. 24시간 동안 40 ${\mu}g$/ml의 CGM과 0.5 mM의 eugenol을 각기 단독처리 한 결과에서는 세포자멸사를 거의 유도하지 못했으나, 병용처리 한 결과에는 아주 탁월한 세포자멸사의 유도를 보였다. 그러므로 본 실험결과는 사람구강편평세포암종 환자들에게 CGM과 eugenol의 병용요법이 새로운 치료전략으로서의 가능성을 줄 수 있다고 생각한다.

• 대한수의학회지
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• 제43권2호
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• pp.181-188
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• 2003

Cordyceps has a reputation for its broad biological activities and as a tonic which replenishs vital function in Chinese traditional medicines. As an attempt to obtain fundamental data for the development of new type Cordyceps, the effects of the fruiting bodies of cultivated fungus of Paecilomyces japonica grown on silkworm larvae on radiationinduced damages were investigated. We performed this study to determine the effect of Dongchongxiacao (Paecilomyces japonica) on jejunal crypt survival, endogenous spleen colony formation, and apoptosis in jejunal crypt cells and hair follicles of mice irradiated with high and low dose of gamma-radiation. Treatment with Dongchongxiacao showed no significant modifying effects on the jejunal crypt survival and endogenous spleen colony formation. The frequency of radiationinduced apoptosis was reduced by pretreatment of Dongchongxiacao (i.p.: 50 mg/kg of body weight, at 12 and 36 hours before irradiation, p<0.01). The spontaneous levels of apoptotic cells are $0.082{\pm}0.041$ in intestinal crypts and $0.231{\pm}0.084$ per hair follicle section of skin. Pretreatment of Dongchongxiacao was associated with decreases of 26.86% in intestinal crypt and 66.36% in hair follicle decrease in the number of cells with nuclei positively stained for apoptosis compared with the irradiation control group. We demonstrated for the first time that Dongchongxiacao administration could reduce the extent of apoptosis produced by radiation in the hair follicle. The results presented herein that Dongchongxiacao given before irradiation is capable of reducing the severity of cell loss as a result of apoptosis.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권2호
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• pp.266-277
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• 2014

Somatic cell nuclear transfer (SCNT) has generally demonstrated that a differentiated cell can convert into a undifferentiated or pluripotent state. In the SCNT experiment, nuclear reprogramming is induced by exposure of introduced donor nuclei to the recipient cytoplasm of matured oocytes. However, because the efficiency of SCNT still remains low, a combination of SCNT technique with the ex-ovo method may improve the normal development of SCNT embryos. Here we hypothesized that treatment of somatic cells with extracts prepared from the germinal vesicle (GV) stage Siberian sturgeon oocytes prior to their use as nuclear donor for SCNT would improve in vitro development. A reversible permeability protocol with $4{\mu}g/mL$ of digitonin for 2 min at $4^{\circ}C$ in order to deliver Siberian sturgeon oocyte extract (SOE) to porcine fetal fibroblasts (PFFs) was carried out. As results, the intensity of H3K9ac staining in PFFs following treatment of SOE for 7 h at $18^{\circ}C$ was significantly increased but the intensity of H3K9me3 staining in PFFs was significantly decreased as compared with the control (p<0.05). Additionally, the level of histone acetylation in SCNT embryos at the zygote stage was significantly increased when reconstructed using SOE-treated cells (p<0.05), similar to that of IVF embryos at the zygote stage. The number of apoptotic cells was significantly decreased and pluripotency markers (Nanog, Oct4 and Sox2) were highly expressed in the blastocyst stage of SCNT embryos reconstructed using SOE-treated cells as nuclear donor (p<0.05). And there was observed a better development to the blastocyst stage in the SOE-treated group (p<0.05). Our results suggested that pre-treatment of cells with SOE could improve epigenetic reprogramming and the quality of porcine SCNT embryos.

• 대한한방내과학회지
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• 제28권4호
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• pp.694-708
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• 2007

Objectives : Jageum-Jung is used as an anti-cancer agent in oriental medicine, but the mechanism by which it induces cell death in cancer cells is still unclear. The purpose of this study was to investigate the effects of Jageum-Jung on apoptosis and cell cycle arrest in HepG2 hepatoma cells. Methods : Various cancer cell lines including HepG2, C6 glioma, SH-SY5Y, PANC-1, and MCF-7 cells, were used. Apoptosis was determined by DAPI nuclei staining and flow cytometry in HepG2 cells treated with various concentrations (from 25 to 200 ${\mu}g/ml$) of $H_2O$ extract of Jageum-Jung (JGJ) for 48 hrs. Expression of cell cycle arrest mediators including Rb, p53, p21, cyclin B1, cdk4, and cyclin E proteins were measured by Western blot analysis. To estimate intracellular hydrogen peroxide levels and intracellular nitric oxide levels, HepG2 cells were stained with DCFH-DA dye and DAF dye, subjected on flow cytometric analysis. Results : 1. Jageum-Jung decreased the viability of HepG2 cells in a dose-dependent manner. 2. Jageum-Jung induced the catalytic activation of caspase-3 in HepG2 cells. 3. Jageum-Jung increased the intracellular hydrogen peroxide and NO in HepG2 cells. 4. Jageum-Jung increased the expression of Rb, p53 and p21 in HepG2 cells. 5. Jageum-Jung induced the expression of cyclin B1, cdk4, and cyclin E in HepG2 cells. Conclusions : Taken together, we suggest that Jageum-Jung exhibits cytotoxic effects on HepG2 cells, causing apoptosis and cell cycle arrest. The results showed that Jageum-Jung may do so by regulating the expression of specific target molecules that promote efficient apoptotic cell death following $G_2$/M phase arrest in a dose-dependent manner.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제38권3호
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• pp.115-121
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• 2014

Humulus japonicus is an ornamental plant in the Cannabaceae family. Although the mode of action of Humulus japonicus is not fully understood, a strong relationship was observed between anti-inflammatory and anticancer in some types of cells. Recent studies also have shown that Humulus japonicus possesses anti-inflammatory activities and may significantly improve antioxidant potential in Raw 264.7 macrophage cells. Thus, the aim of this study was evaluated the effect of Humulus japonicus extract on sperm motility and subsequent preimplantation developmental competence of the bovine embryos. After in vitro maturation, the oocytes with sperms were exposed in in vitro fertilization (IVF) medium supplemented with Humulus japonicus extract (0.01, 0.05, $0.1{\mu}g/mL$, respectively) for 1 day. In our results, exposure of IVF medium to Humulus japonicus extract did not affect sperm motility and percentage of penetrated oocytes but ROS intensity was significantly decreased by $0.01{\mu}g/mL$ compared with other groups (p< 0.05). Moreover, treatment with $0.01{\mu}g/mL$ of Humulus japonicus extract was higher the frequency of blastocyst formation than the any other groups (p<0.05). Otherwise, treatment with $0.01{\mu}g/mL$ of Humulus japonicus extract not increased the total cell number but reduced apoptotic-positive nuclei number. In conclusion, our results indicate that supplementation of Humulus japonicus extract in IVF medium may have important implications for improving early embryonic development in bovine embryos.