• 제목/요약/키워드: cryoprotective agents

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Ethylene Glycol이 포유류 초기배자의 생존성에 미치는 독성 효과 분석 (Toxic Effects of Ethylene Glycol on Mammalian Embryo Survivability)

  • 김현;유대중;최창용;성환후
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제39권3호
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    • pp.77-81
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    • 2015
  • 본 연구에서 배아의 생식세포 동결에 가장 흔히 쓰이고 있는 두 가지 동결 보호제, 즉 DMSO와 EG의 독성을 비교하고자 생쥐 수정란 모델을 이용한 실험을 하였다. 생후 6주령의 암컷 생쥐 $F_1$ hybrid mice에 10 IU의 PMSG를 복강 주사하여 과배란을 유도하고, 2-세포기 배아를 획득하고 DMSO와 EG 각각 노출시킨 후, 배양을 하였다. 배반포의 전체 세포수는 2-세포기 단계에서 DMSO($68.1{\pm}24.1$)로 EG($81.2{\pm}27.0$) 혹은 control($99.0{\pm}18.3$)(p<0.001) 처리구에 비해서 유의적으로 낮았다. DMSO 처리구가 EG 처리구에 비해 세포수가 적었다. DMSO($15.4{\pm}1.5$)와 EG($10.2{\pm}1.4$) 두 처리구는 대조구($6.1{\pm}0.9$, p<0.0001)와 비교해서 배반포에서 세포사 비율이 더 높음을 확인했다. 또한, DMSO 처리구는 EG 처리구(p<0.001)보다 더 많은 세포사멸된 세포가 확인되었다. DMSO 또는 EG 처리군과 대조군 사이에는 배아 부화율에 있어서 차이가 있었으며, 이는 배아에 대한 동결 보호제의 잠재적인 독성을 확인한 결과였다. 이번 연구에서 장기간 처리했을 때 EG 처리군보다 DMSO 처리군에서 배아발달과 세포수가 저하된 것은 DMSO의 독성이 더 높을 것으로 사료된다.

Effects of various combinations of cryoprotectants and cooling speed on the survival and further development of mouse oocytes after vitrification

  • Cha, Soo-Kyung;Kim, Bo-Yeun;Kim, Mi-Kyung;Kim, You-Shin;Lee, Woo-Sik;Yoon, Tae-Ki;Lee, Dong-Ryul
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제38권1호
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    • pp.24-30
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    • 2011
  • Objective: The objectives of this study were to analyze efficacy of immature and mature mouse oocytes after vitrification and warming by applying various combinations of cryoprotectants (CPAs) and/or super-rapid cooling using slush nitrogen ($SN_2$). Methods: Four-week old ICR female mice were superovulated for GV- and MII-stage oocytes. Experimental groups were divided into two groups. Ethylene glycol (EG) only group: pre-equilibrated with 1.5 M EG for 2.5 minutes and then equilibrated with 5.5 M EG and 1.0 M sucrose for 20 seconds. EG+dimethylsulfoxide (DMSO) group: pre-equilibrated with 1.3 M EG+1.1 M DMSO for 2.5 minutes and equilibrated with 2.7 M EG+2.1 M DMSO+0.5 M sucrose for 20 seconds. The oocytes were loaded onto grids and plunged into $SN_2$or liquid nitrogen ($LN_2$). Stored oocytes were warmed by a five-step method, and then their survival, maturation, cleavage, and developmental rates were observed. Results: The EG only and EG+DMSO groups showed no significant difference in survival of immature oocytes vitrified after warming. However, maturation and cleavage rates after conventional insemination were greater in the EG only group than in the EG+DMSO group. In mature oocytes, survival, cleavage, and blastocyst formation rates after warming showed no significant difference when EG only or EG+DMSO was applied. Furthermore, cleavage and blastocyst formation rates of MII oocytes vitrified using $SN_2$ were increased in both the EG only and EG+DMSO groups. Conclusion: A combination of CPAs in oocyte cryopreservation could be formulated according to the oocyte stage. In addition, $SN_2$ may improve the efficiency of vitrification by reducing cryoinjury.

소 수정란의 난구세포, 난관 상피세포, 호르몬과의 공배양 및 동결이 체외발생에 미치는 영향에 관한 연구 (Studies on the Effects of Co-culture of Cumulus Cell, Oviduct Epithelial Cell and Hormones and Freezing on !fl Vitro Developmental Rates of Bovine Embryos)

  • 이종진;이명헌;김상근
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.27-36
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    • 1997
  • The studies were carried out to investigate the effects of co-culture with cumulus cells and oviduct epithelial cells on the in vitro fertilization and cleavage rate of bovine follicular cocytes and to determine the optimum thawing temperature and equilibration time on in vitro developmental rate of frozen bovine embryos. The ovaries were obtained from slaughtered Korean native cows. The follicular oocytes were cultured in TGM-199 medium containing 10 IU /ml의 PM SG, 10 IU /ml의 hCG, ip g/ml의 $\beta$-estradiol and 10% FCS for 24~48 hrs in incubator with 5% $CO_2$ in air at 38.5$^{\circ}C$. The bovine embryos following dehydration by cryoprotective agents and a various concentration of sucrose were directly plunged into liquld nitrogen and thawed in 3$0^{\circ}C$ water. Survival rate was defined as developmental rate on in vitro culture or FDA-test. The results are sunanarized as followes :1. The in vitro fertilization and in vitro developmental rates of bovine oocytes co-cultured with cumulus cells in TCM499 medium were 75.0~76.8% and 17.3~27.6%, respect-ively. And in-vitro fertilization rates of cumulus-enclosed oocytes(55.4%)were significantly(p<0.05) higher than cumulus-denuded oocytes (23.1%). 2. The in vitro fertilization and in vitro developmental rates of bovine oocytes co-cultured with l$\times$ l04cells /ml, 1 x l06cells /ml, lx l08cells /ml and 1 x l015cells /ml oviduct epithelial cells in TCM-199 medium were 74.5~77.8% and 15.7~21.20 respectively.3. The in-vitro fertilization and in vitro developmental rates of bovine oocytes cocultured in '1CM-199 media containing PMSG, hCG, PMSG+hCG. PMSG+$\beta$-estradiol, hCG+$\beta$-estradiol 0 to 40 hrs after insemination were 74.0~77.4% and l8.9~23.l%, re-spectiv ely.4.The survival rates of bovine embryos thawed after rapid freezing in the freezing medium containing a various concentration of sucrose added 1.5M and 2.OM glycerol,DMSO and propanediol were 23.5~31.4% and 20.6~34.l%, respectively. 5. The temperature thawed at 3$0^{\circ}C$ after rapid freezing of bovine embryos resulted in a significantly higher embryos survival rate than did at 2$0^{\circ}C$ and 35$^{\circ}C$.6. The equilibration time on the survival rates of bovine embryos was attained after short period of time(2.5~5 min.) in the freezing medium higher than long period of time (10~20min.). (Key words : bovine embryos, co-culture, freezing, in vitro development)

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간이 동결 방법이 닭 원시 생식 세포의 생존율에 미치는 영향 (The Effect of Simple Freezing Method on Viability of Frozen-thawed Primordial Germ Cells on the Chicken)

  • 김현;조영무;한재용;최성복;조창연;서상원;고응규;성환후;김성우
    • 한국가금학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.261-270
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    • 2014
  • 동결 닭 PGCs의 생식계열 키메라를 이용한 생체에의 복원을 실용화 하기 위해서는, 닭 PGCs의 동결 보존 기술의 향상에 의해 동결 및 융해 후의 많은 생존 세포를 확보하는 것과, 생식계열 키메라의 제작 효율을 높이는 것이 반드시 필요하다. 닭 PGCs는 배양 5.5~6일령의 닭 원시 생식선으로부터 채취하고, MACS 방법에 의해서 순수 닭 PGCs를 분리했다. 15% 각각의 EG와 DMSO를 동결 보호제로 사용한 처리군이 각 군의 농도에 상관없이 유의적(p<0.05)으로 PG 처리군보다 동결 및 융해 후의 세포의 생존율이 높음을 확인하였다. 특히, 10% EG+FBS 조합의 처리군에서 상업용 닭인 한협육종협회3호종(B : 88.7%)이 오계종(A : 85.1%), 아사 브라운종(C : 84.6%) 그리고 화이트 레그혼종(D : 85.9%)의 세 품종보다 동결 및 융해 후의 닭 PGCs의 생존율이 유의적(p<0.05)으로 높음을 확인하였다. 간이 동결에 있어서 가장 높은 생존율을 보인 10% EG이 10% DMSO와 함께 최적의 동결 보호제로서 사용 가능성을 확인하였다.

초자화 동결법을 이용한 닭 품종간의 원시생식세포 동결성적의 비교 (Comparative Study on the Viability of Frozen-thawed Primordial Germ Cells using Vitrification in Chicken Breed)

  • 김현;김동훈;한재용;최성복;고응규;도윤정;성환후;김성우
    • 한국가금학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.207-216
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    • 2013
  • 동결 닭 원시생식세포의 생식계열 키메라를 이용한 생체에의 복원을 실용화하기 위해서는, 닭 원시생식세포의 동결보존기술의 향상에 의해 동결 및 융해 후의 많은 생존세포를 확보하는 것과, 생식계열 키메라의 제작효율을 높이는 것이 반드시 필요하다. 닭 원시생식세포는 배양 5.5~6 일령의 닭 원시생식선으로부터 채취하고, MACS 방법에 의해서 순수 닭 원시생식세포를 분리했다. 15% 각각의 EG와 DMSO를 동결보호제로 사용한 처리군이 각 군의 농도에 상관없이 유의적(p<0.05)으로 glycerol 처리군보다 동결 및 융해 후의 세포의 생존율이 높음을 확인하였다. 특히 10% EG + FBS 조합의 처리군에서 상업용 닭(C : $89.4{\pm}0.2%$)과 이사브라운 (A : $87.4{\pm}0.4%$)의 두 품종이 오계(B : $77.6{\pm}1.1%$) 및 화이트레그혼(D : $76.2{\pm}0.9%$의 두 품종보다 동결 및 융해 후의 원시생식세포의 생존율이 유의적(p<0.05)으로 높음을 확인하였다. 이상의 결과들로부터10% EG + FBS와10% DMSO + FBS 조합의 두 처리구 간에 동결 및 융해 후의 세포생존율의 유의적인 차이는 보이지 않았지만, 동결 배지의 농도별 효율이 높음을 확인했다. 또한 네 품종 간의 동결 및 융해 후의 닭 원시생식세포 생존효율의 비교에서는 상업용 닭, 이사브라운, 오계 그리고 화이트레그혼 품종 순으로 생존율이 높음을 확인하였다. 초자화 동결에 있어서 가장 높은 생존율을 보인 10% EG이 10% DMSO와 함께 최적의 동결보호제로서 사용 가능성을 확인하였다.

한국재래닭(오계)의 유리화 동결 시 생존율에 미치는 Ethylene Glycol(EG)과 Propylene Glycol(PG)의 영향 (Effect of Ethylene Glycol(EG) and Propylene Glycol(PG) on the Viability of Frozen-thawed Primordial Germ Cells(PGCs) on Korean Native Chicken(Ogye) by Vitrification)

  • 김현;김동훈;한재용;최성복;고응규;도윤정;성환후;김성우
    • 한국가금학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.197-205
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    • 2013
  • 동결 닭 원시생식세포의 생식계열 키메라를 이용한 생체에의 복원을 실용화하기 위해서는, 닭 원시생식세포의 동결보존기술의 향상에 의해 동결 및 융해 후의 많은 생존세포를 확보하는 것이 반드시 필요하다. 닭 원시생식세포는 배양 5.5일령의 닭 원시생식선으로부터 채취하고, MACS 방법에 의해서 순수 닭 원시생식세포를 분리했다. 15% 각각의 EG를 동결보호제로 사용한 처리군이 각 군의 농도에 상관없이 유의적(p<0.05)으로 PG 처리군보다 동결 및 융해 후의 세포의 생존율이 높음을 확인하였다. 특히, 10% EG 처리군에서 85.63%로 동일한 농도의 PG 처리군(66.81%)보다 유의적(p<0.05)으로 가장 높은 생존율을 보였다. 한편, 상업용 닭(한협3호)에서도 오계와 비슷한 경향의 결과를 확인하였다. 이상의 결과들로부터 유리화 동결에 있어서 가장 높은 생존율을 보인 10% EG이 최적의 동결 보호제로서 사용 가능함을 확인하였다.

침투성 동결보호제가 포유류 초기배자의 생존성에 미치는 영향 (Effects of Permeable Cryoprotectants on Viability of Mammalian Embryo Model)

  • 김현;조상래;김동교;최창용;성환후
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.195-200
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    • 2015
  • 본 연구에서 배아의 생식세포 동결에 가장 흔히 쓰이고 있는 침투성 동결보호제(DMSO, EG, Glycerol, 1,2-PROH)의 독성을 비교하고자 생쥐 수정란 모델을 이용한 실험을 하였다. 생후 6주령의 암컷 생쥐 F1 hybrid mice에 10 IU의 PMSG를 복강 주사하여 과배란을 유도하고, 2-세포기 배아를 획득하고 침투성 동결보호제(DMSO, EG, Glycerol와 1,2-PROH) 각각 실온에서 60분간 노출시킨 후, 배양을 하였다. 배반포의 전체 세포수는 2-세포기 단계에서 DMSO($68.1{\pm}24.1$), EG($68.1{\pm}24.1$), Glycerol($81.2{\pm}27.0$), 1,2-PROH($68.1{\pm}24.1$) 침투성 동결보호제 처리군은 대조군에 비해 유의적으로($99.0{\pm}18.3$)(p<0.001) 낮았다. DMSO와 Glycerol 처리구가 EG와 1,2-PROH 처리구에 비해 세포수가 적었다. DMSO($15.4{\pm}1.5$), EG($10.2{\pm}1.4$), Glycerol ($10.2{\pm}1.4$), 1,2-PROH($10.2{\pm}1.4$) 네 처리구는 대조구($6.1{\pm}0.9$, p<0.0001)와 비교해서 배반포에서 세포사 비율이 더 높음을 확인했다. 또한, DMSO와 Glycerol 처리구는 EG와 1,2-PROH 처리구(p<0.001)보다 더 많은 세포사멸된 세포가 각각 확인되었다. DMSO, EG, Glycerol과 1,2-PROH 처리군과 대조군 사이에는 배아 부화율에 있어서 차이가 있었으며 이는 배아에 대한 동결보호제의 잠재적인 독성을 확인한 결과였다. 이번 연구에서 장기간 처리했을 때 EG와 1,2-PROH 처리군보다 DMSO와 Glycerol 처리군에서 배아발달과 세포수가 저하된 것은 DMSO와 Glycerol의 독성이 더 높을 것으로 사료된다.