Roy, Pantu Kumar;Fang, Xun;Hassan, Bahia MS;Shin, Sang Tae;Cho, Jong Ki
Journal of Embryo Transfer
/
v.32
no.3
/
pp.111-122
/
2017
The objective of this experiment was to explore the effects of Roscovitine (Rosco) prior to in vitro maturation (IVM) of immature pig oocyte. Brilliant cresyl blue test has been used to select the good quality of oocyte. Specifically, the effects of Rosco exposure on nuclear and cytoplasmic maturation, diameter, intracellular glutathione (GSH) and reactive oxygen species (ROS), and embryonic development after parthenogenetic activation (PA) and somatic cell nuclear transfer (SCNT), and gene expression levels in SCNT embryos have been measured. Cumulus oocyte complexes (COCs) have been exposed in $75{\mu}M$ of Rosco for 22 and 44 h. The COCs that were matured in the IVM for 44 h without Rosco used as control group. Diameter of matured porcine oocytes 44 h culture with Rosco was significantly lower than 22 h culture with Rosco and control groups. GSH was higher in control group than 22 h and 44 h with Rosco but reduction of ROS in 22 h than 44 h with Rosco. In PA, exposure with Rosco 44 h oocytes group has been significantly lower than 22 h and control group in rates of maturation, cleavage and blastocyst formation. Similarly, in SCNT embryos rates of maturation, cleavage and formation of blastocyst have been also significantly lower in 44 h Rosco treated group than other two groups. SCNT embryos treated with Rosco 22 h showed greater expression levels of POU5F1, DPPA2 and NDP52Il mRNA compared with other two groups. Our results demonstrate that Rosco treatment with 22 h prior to IVM improves the development competence of porcine oocyte.
The objective of this study was to determine the effect of fructose that was supplemented to a chemically defined in vitro maturation (IVM) medium on oocyte maturation and embryonic development after parthenogenesis in pigs. The base medium for in vitro maturation (IVM) was porcine zygote medium (PZM) that was supplemented with 0.05% (w/v) polyvinyl alcohol (PVA) or 10% (v/v) porcine follicular fluid (pFF). In the first experiment, when immature pig oocytes were matured in a chemically defined medium that was supplemented with 5.5 mM glucose or with 1.5, 3.0 and 5.5 mM fructose, 3.0 mM fructose resulted in a higher nuclear maturation (91.5%) than 1.5 and 5.5 mM fructose (81.9 and 81.9%, respectively) but showed a similar result with 5.5 mM glucose (94.2%). However, there was no significant differences among groups in the embryo cleavage (89.4-92.4%), blastocyst formation (37.5-41.1%), and mean cell number of blastocyst (30.8-34.2 cells). Fructose at the concentration of 3.0 mM (1.08 pixels/oocyte) resulted in a higher intra-oocyte glutathione (GSH) content than 1.5 and 5.5 mM fructose (1.00 and 0.87 pixels/oocytes, respectively) while the cumulus cell expansion was not influenced. In the second experiment, effect of individual and combined supplementation of a chemically defined maturation medium with 5.5 mM glucose or 3.0 mM fructose was examined. No significant effect was found in the nuclear maturation (86.3-92.6%). Embryo cleavage was significantly increased by the combined supplementation with glucose and fructose (95.2%) compared to that with 3.0 mM fructose only (85.7%) while blastocyst formation (37.3-42.8%) and embryonic cell number (33.3-34.1 cells) were not altered. Effect of supplementation of pFF-containing medium with glucose and fructose + glucose was examined in the third experiment. No significant effect by the supplementation with glucose and fructose or glucose alone was observed in the nuclear maturation of oocytes (90.7-94.1%) and blastocyst formation (51.0-56.5%). Our results demonstrate that 3.0 mM fructose was comparable to 5.5 mM glucose in supporting in vitro oocyte maturation and embryonic development after parthenogenesis and could be used as an alternative energy source to glucose for in vitro maturation of pig oocytes.
Porcine embryonic stem cells (pESCs) have become an advantageous experimental tool for developing therapeutic applications and producing transgenic animals. However, despite numerous reports of putative pESC lines, deriving validated pESC lines from embryos produced in vitro remains difficult. Here, we report that embryo aggregation was useful for deriving pESCs from in vitro-produced embryos. Blastocysts derived from embryo aggregation formed a larger number of colonies and maintained cell culture stability. Our derived cell lines demonstrated expression of pluripotent markers (alkaline phosphatase, Oct4, Sox2, and Nanog), an ability to form embryoid bodies, and the capacity to differentiate into the three germ layers. A cytogenetic analysis of these cells revealed that all lines derived from aggregated blastocysts had normal female and male karyotypes. These results demonstrate that embryo aggregation could be a useful technique to improve the efficiency of deriving ESCs from in vitro-fertilized pig embryos, studying early development, and deriving pluripotent ESCs in vitro in other mammals.
The purpose of this study was to examine the suvival rates of cryopreserved porcine embryos collected on Day 6 (Day 0=onset of estrus) with various cryprotectants. Eighty two embryos at different stages, ranged from expanded blastocyst to hatched blastocyst, were allocated to 6 experimental groups in different combinations of cryoprotectants glycerol, egg yolk and/or trehalose. Porcine embryos were cryopreserved using conventinal slow freezing precedures. The embryos were equilibrated with one of the freezing solutions, cooled from 25 to -7$^{\circ}C$ at 1$^{\circ}C$/min, seeded at -7$^{\circ}C$ frozen to -36$^{\circ}C$ at 0.5$^{\circ}C$/min, and then plunged into liquid nitrogen. The frozen embryos were thawed by immersion in 37$^{\circ}C$ water and the cryoprotectants were removed by dilution with 0.5M sucrose solution. Embryonic survival was estimated from the normal development of embryos for 12, 24 and 48hrs culture. Then the embryos were stained and their cell nuclei was counted. The survival rates of morphological embryos were significantly higher in group I (10% glycerol) or group IV (10% glycerol+10% egg yolk+0.5M trehalose) than those in other groups, although the nuclei number was quite higher in embryos treated with 10% glycerol and 0.25M trehalose at expended blastocyst. However, hatched blastocysts showed higher viability and nuclei number treated with either egg york or trehalose, but the survival rates after 48hrs of culture were quite low. These results indicate that egg yolk and trehalos as a supplement to freezing solutions can be useful to the cryopreservation ofn porcine embryos.
The aim of this study was to investigate effects of hyaluronidase during IVM on oocyte maturation, oxidative stress status, expression of cumulus expansion-related (PTX, pentraxin; GJA1, gap junction protein alpha 1; PTGS2, prostaglandin-endoperoxide synthase 2) and fatty acid metabolism-related (FADS1, delta-6 desaturase; FADS2, delta-5 desaturase; PPARα, peroxisome proliferator-activated receptor-alpha) mRNA, and embryonic development of porcine oocytes. The cumulus-oocyte complexes (COCs) were incubated with 0.1 mg/mL hyaluronidase for 44 h. Cumulus expansion was measured at 22 h after maturation. At 44 h after maturation, nuclear maturation, intracellular glutathione (GSH) and reactive oxygen species (ROS) levels were measured. Gene expression in cumulus cells was analyzed using real time PCR. The cleavage rate and blastocyst formation were evaluated at Day 2 and 7 after insemination. In results, expansion of cumulus cells was suppressed by treatment of hyaluronidase at 22 h after maturation. Intracellular GSH level was reduced by hyaluronidase treatment (p < 0.05). On the other hand, hyaluronidase increased ROS levels in oocytes (p < 0.05). Only PTGS2 mRNA was enhanced in COCs by hyaluronidase (p < 0.05). Population of oocytes reached at metaphase II stage was higher in control group than hyaluronidase treated group (p < 0.05). Both of cleavage rate and blastocyst formation were higher in control group than hyaluronidase group (p < 0.05). Our present results showed that developmental competence of porcine oocytes could be reduce by hyaluronidase via inducing oxidative stress during maturation process and it might be associated with prostaglandin synthesis. Therefore, we suggest that suppression of cumulus expansion of COCs could induce oxidative stress and decrease nuclear maturation via reduction of GSH synthesis and it caused to decrease developmental competence of mammalian oocytes.
In Erhualian and Yorkshire reciprocal cross $F_1$ pig populations, we examined the mRNA expression characteristic of liver-derived IGF-1, IGF-1R, IGF-2, IGF-2R and IGFBP-3 during the embryonic and postnatal developmental periods (E50, E70, E90, D1, D20, D70, D120 and D180). Our results demonstrated that the IGF-system genes mRNA levels exhibited an ontogenetic expression pattern, which was potentially associated with the porcine embryonic development, postnatal growth, organogenesis and even the initiation and acceleration of puberty. The expression pattern of IGF-system genes showed variation in the reciprocal cross ($F_1$ YE and EY pigs). This study also involved the expression features of imprinted genes IGF-2 and IGF-2R. The parent-of-origin effect of imprinted genes was reflected by their differential expression between the reciprocal crosses populations. The correlation analysis also indicated that the regulatory network and mechanisms involved in the IGF system were a complex issue that needs to be more fully explored. A better understanding of IGF system components and their interactive mechanisms will enable researchers to gain insights not only into animal organogenesis but also into somatic growth development and even reproduction.
The aim of the present study was to investigate the cleavage pattern, its developmental ability and apoptosis of porcine embryo in vitro. Morphology data on a total of 919 embryos were analyzed retrospectively. Forty-eight hours after insemination, embryos were classified into five groups based on the cleavage state as follows; 1 cell, 2 cell, 4 cell, 5 to 8 cell and fragmentation. These groups were cultured another 120 hours and then evaluated for blastocyst formation. Blastocyst formation rates were significantly higher in 4 cell (42.5%) and 5 to 8 cell (48.6%) cleaving groups than in other groups (p<0.05). On the other hand, 2 cell and fragmentation groups produced 4.9% and 3,9% blastocysts, respectively. And we could verify that in the event of 2 cell block and fragmentation of embryo. To analyze the apoptotic frequency in preimplantation development of porcine IVF embryos, all cells of each blastocyst were performed by TUNEL assay. There were no significantly differences in the total cell numbers of embryos and apoptotic cell rate in blastocysts among the each classified groups. Data suggest that 4 cell and 5 to 8 cell cleaving embryos at 48 hour after insemination have high developmental competence, and may be an useful parameter to predict the development of preimplantation embryos and to study using preimplanation embryonic research.
Min-Jee Oh;Baasanjav Batmunkh;Ji-Yeon Mo;Sang-Hwan Kim
Journal of Animal Reproduction and Biotechnology
/
v.39
no.3
/
pp.169-178
/
2024
Background: Typical difficulties encountered during in vitro fertilization (IVF) to produce embryos in pigs include poor pronucleus formation and poor-quality fertilized embryos because of high polysperm invasion. In this study, we evaluated the effects of supplementation with apple seed extract (ASE) and coculture systems on porcine in vitro-fertilized embryo culture. Methods: Slaughterhouse-derived ovaries were used to obtain cumulus-oocyte complexes (COCs). COCs were conventionally used to perform IVF. We examined the differences in apoptosis and metabolism during development following addition of ASE to normal culture and coculture systems. Matrix metalloproteinases (MMPs), cell development-related factors, and apoptotic proteins were compared in porcine embryos produced under different conditions. Results: The expression of genes related to insulin-like growth factor (IGF) signaling was increased in the coculture system. In the ASE group, early apoptosis and necrosis were reduced in fertilized embryos and the late survival rate increased. Supplementation of the coculture system with ASE led to increased expression of BCL-2 and decreased expression of Casp-3 in the cytoplasm, thereby lowering the apoptosis rate and inducing MMP expression. In addition, compared with the extract-supplemented group in normal culture, the activity of MMP-2 decreased in the coculture system supplemented with ASE, activity of MMP-9 increased, and the expression of dynactin p62 and BrdU in the cytoplasm was higher than that in the other groups. Conclusions: The coculture system increased the activity of the embryonic cytoplasm compared with the non-coculture system. Supplementation with ASE may induce cell activity and inhibit the expression of apoptotic factors.
The key regulators of apoptosis are the interacting protein of the Bcl-2 family. Bcl-2, an important member of this family, blocks cytochrome C release by sequestering pro-apoptotic BH3-only proteins such as Bid, Bad, Bax and Bim. The pro-survival family members (Bcl-2, Bcl-XL, Bcl-W) are critical for cell survival, since loss of any of them causes cell death in certain cell type. However, its role during early porcine embryonic development is not sufficient. In this study, we traced the effects of Bcl-2 inhibitor, ABT-737, on early porcine embryonic development. We also investigated several indicators of developmental potential, including gene expression (apoptosis-related genes) and apoptosis, which are affected by ABT-737. Porcine embryos were cultured in the PZM-3 medium with or without ABT-737 for 6 days. In result, significant differences in developmental potential were detected between the embryos that were cultured with or without ABT-737 ($14.7{\pm}3.0$ vs $30.3{\pm}4.8%$, p<0.05). TUNEL assay showed that the number of containing fragmented DNA at the blastocyst stage increased in the ABT-737 treated group compared with control (4.7 vs 3.7, p<0.05). The mRNA expression of the pro-apoptotic gene Bax increased in ABT-737 treated group (p<0.05), whereas expressions of the anti-apoptotic Bcl-2 family members (Bcl-2, Bcl-XL, Bcl-W) decreased (p<0.05). Also, expressions of the ER stress indicator genes (GRP78, XBP-1 and sXBP-1) increased in ABT-737 treated group (p<0.05). In conclusion, Bcl-2 is closely associated with of apoptosis- and ER stress-related genes expressions and developmental potential in pig embryos.
J. Kwun;S.H. Hyun;K.H. Jang;Park, E.S;Park, J.I.;Lee, E.S.;S.K. Kang;Lee, B.C.;W.S. Hwang
Proceedings of the KSAR Conference
/
2001.10a
/
pp.55-55
/
2001
Monosaccaride hexose, may have different role in embryo development of different species. Glucose, fructose and galactose are glycolysible substrates but their effect on embryo development is not identical. Glucose has negative effect to early embryonic stage in several species whereas it is inevitable after compaction. For fructose, it can support blastocyst formation in hamster, mouse and bovine embryo. Effect of galactose is known as detrimental even at a low concentration while glucose has adverse effect only at high concentration in hamster. (omitted)
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.