• 한국수정란이식학회지
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• 제16권3호
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• pp.203-211
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• 2001

성간별에 이용할 돼지 수정란을 체외수정 방법으로 생산하기 위하여 돼지 난소에서 채취한 난자를 NCSU 23 배지에서 eCG, hCG를 첨가한 상태에서 22시간, 첨가하지 않은 상태에서 22시간 체외성숙을 시킨 후 mTBM을 이용하여 여러가지 정자농도(5$\times$$10^4$, 2.5$\times$$10^{5}$ , 6.0$\times$$10^{5}$ 그리고 10.0$\times$$10^{5}$ )에 따라 6시간 수정시켰고, NCSU 23 배지에서 배양시켰다. 배양 후 44시간에 수정란의 분할률을 관찰하였고, 144시간에 배반포 형성율을 확인하였다. 성감별 방법은 체외수정으로 생산된 배반포를 돼지 Y-specific DNA primer를 이용하여 PCR 처리를 한 후 전기영동으로 491 bp에서 증폭된 band의 유무에 따라 암컷과 수컷의 성을 판정하였다. 1. 돼지 체외수정에서 정자농도 5$\times$$10^4$, 2.5$\times$$10^{5}$ , 6.0$\times$$10^{5}$ 및 10.0$\times$$10^{5}$ 에 따른 수정란 분할률은 각각 55.95, 67.88, 60.18, 47,60%이었다. 2. 정자농도 5$\times$$10^4$, 2.5$\times$$10^{5}$ , 6.0$\times$$10^{5}$ 에 따른 배반포 형성율은 각각 16.03, 22.40, 21.41, 12.37%이었다. 3. 31개의 체외수정으로 생산된 배반포에 대한 PCR을 이용한 성감별 결과는 18개가 수컷, 13개가 암컷으로서 각각 58.1%과 41.9%를 나타내었다. 이상의 결과로 보아 돼지의 체외수정으로 생산된 배반포에 대한 성감별시 PCR 기법이 신속하고 정확하게 성감별을 실시할 수 있는 방법으로 판단되었다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제19권3호
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• pp.191-199
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• 2004

본 연구는 돼지 태아 섬유아세포유래 공여세포를 미세주입에 의해 주입 후 재 조합한 핵 이식 배에 대한 배양액, 세포주기의 동기화, 배양시간 및 난자의 활성화에 따른 융합율과 체외발생율에 대해 조사하였다. 핵 이식 배를 NCSU-23, TL Hepes 및 TZM-3 배양액으로 1시간 및 8시간 배양하였을 때 배반포로의 분할율은 각각 15.6%, 14.0%, 15.0% 및 13.9%, 10.5%, 13.3%로서 배양액 및 시간에 따른 분할율의 유의적인 차이는 없었다. 공여핵원용 세포를 0, 8, 15시간 배양했을 때 G2/M기로의 체외발달율은 12.0%, 18.0%, 48.0%였다(p<0.01). 공여핵원용 세포를 12-24시간 배양했을 때 G2/M기로의 체외발달율은 유의한 증가를 나타내지 않았다. 공여핵원용 세포를 10% FBS + NCSU-23 배양액으로 1-2, 6-8, 12-14일간 배양 후 핵 이식한 배의 융합율은 각각 60.0%, 73.3%, 62.5%였으며, 분할율은 각각 36.0%, 56.7%, 50.0%였다. 0.5% FBS + NCSU-23, 0.5% + TL-Heaps 및 0.5% + TZM-3 배양액으로 5% $O_2$조건 하에서 배양하였을 때 핵 이식배의 $\geq$2 cell 및 배반포로의 발생율은 각각 12.5$\pm$1.6%, 11.1$\pm$1.8%, 11.7$\pm$1.0%였으며, 10% $O_2$조건 하에서 배양하였을 때 핵 이식배의 $\geq$2 cell 및 배반포로의 발생율은 각각 10.5$\pm$1.5%, 9.8$\pm$1.4%, 10.0$\pm$0.8%였다 배양액과 $O_2$ 조건에 따른 유의한 발생율에 차이는 인정되지 않았다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-11
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• 2018

Cellular cyclic adenosine-3' 5'-monophosphate (cAMP) modulator is known as meiotic inhibitor and can delays spontaneous maturation in IVM experiment. Among many cAMP modulators, the role of Pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) on IVM isn't known. The purpose of this study is to improve the maturation of oocytes derived from follicles ${\leq}3mm$ in diameter through PACAP as meiotic inhibitor during pre-in vitro maturation (pre-IVM). First, we checked PACAP and its receptors in cumulus cells and, to establish the optimal phase and concentration of PACAP for pre-IVM, we conducted chromatin configuration assessments. As a result, the rate of GV (Germinal Vesicle) according to duration of pre-IVM was significantly decreased 12 h and 18 h after IVM (87.1 and 84.1%, respectively) compared to 0 h (99.4%). When COC was cultured for 18 h, the GV rate in the $1{\mu}M$ of PACAP treatment group (82.1%) was significantly higher than any other PACAP treatment groups (60.5, 64.1, 74.4 and 69.9 %, respectively). So, we divided into four groups as follows; MF (the conventional IVM group, obtained from follicle from 3 to 6 mm in diameter), SF (the conventional IVM group, obtained from follicle ${\leq}3mm$ in diameter), Pre-SF(-)PACAP (IVM group including 18 h pre-IVM without $1{\mu}M$ of PACAP, obtained from follicle ${\leq}3mm$ in diameter) and Pre-SF(+)PACAP (IVM group including 18 h pre-IVM with $1{\mu}M$ of PACAP, obtained from follicle ${\leq}3mm$ in diameter). To examine the effect of PACAP during pre-IVM, we investigated analysis of nuclear maturation, intracellular glutathione (GSH) and reactive oxygen species (ROS) levels. In cumulus cells, PACAP receptors, ADCYAP1R1 and VIPR1 were detected but were not detected in oocytes. After IVM, the Pre-SF(+)PACAP had the highest Metaphase II rate (91.7%) among all groups (P<0.05). The GSH levels in the MF and Pre-SF(+)PACAP were significantly higher than in the other groups (P<0.05) and ROS levels was no significant difference among all groups. In conclusion, these results indicated that even though the oocytes were derived from SF, pre-IVM application of PACAP improved meiotic and cytoplasmic maturation by regulating intracellular oxidative stress.

• 한국수정란이식학회지
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• 제32권3호
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• pp.139-146
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• 2017

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.

• Animal Bioscience
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• 제34권4호
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• pp.546-557
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• 2021

Objective: If fertilization does not occur within a specific period, the quality of unfertilized oocytes in the oviduct (in vivo aging) or in culture (in vitro aging) will deteriorate over time. Icariin (ICA), found in all species of Epimedium herbs, has strong antioxidant activity, and is thought to exert anti-aging effects in vitro. We asked whether ICA protects oocytes against age-related changes in vitro. Methods: We analyzed the reactive oxygen species (ROS) levels and expression of antioxidant, maternal, and estrogen receptor genes, and along with spindle morphology, and the developmental competence and quality of embryos in the presence and absence of ICA. Results: Treatment with 5 μM ICA (ICA-5) led to a significant reduction in ROS activity, but increased mRNA expression of glutathione and antioxidant genes (superoxide dismutase 1 [SOD1], SOD2, peroxiredoxin 5, and nuclear factor erythroid 2-like 2), during aging in vitro. In addition, ICA-5 prevented defects in spindle formation and chromosomal alignment, and increased mRNA expression of cytoplasmic maturation factor genes (bone morphogenetic protein 15, cyclin B1, MOS proto-oncogene, serine/threonine kinase, and growth differentiation factor-9). It also prevented apoptosis, increased mRNA expression of antiapoptotic genes (BCL2-like 1 and baculoviral IAP repeat-containing 5), and reduced mRNA expression of pro-apoptotic genes (BCL2 antagonist/killer 1 and activation of caspase-3). Although the maturation and cleavage rates were similar in all groups, the total cell number per blastocyst and the percentage of apoptotic cells at the blastocyst stage were higher and lower, respectively, in the control and ICA-5 groups than in the aging group. Conclusion: ICA protects oocytes against damage during aging in vitro; therefore, it can be used to improve assisted reproductive technologies.

• 한국수정란이식학회지
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• 제24권3호
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• pp.199-205
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• 2009

This study was carried out to investigate the effective genetic resources preservation system using the frozen boar semen. The porcine oocytes were matured for 44 hours in NCSU-23 medium with or without 10% Porcine Follicle Fluid (PFF), 0.5 ${\mu}g/ml$ porcine FSH, 0.5 ${\mu}g/ml$ equine LH, 1.0 ${\mu}g/ml$ 17 $\beta$-estradiol ($E_2$) and 10 ng/ml Epidermal Growth Factor (EGF) under mineral oil at $38.5^{\circ}C$ in humidified atmosphere of 5% $CO_2$ in air. After 44 h of culture, the oocytes were inseminated with frozen-thawed semen and fresh semen prepared with mTBM medium for 6 h. Later, set of 50 presumptive zygotes were transferred into 4-well dish (500 ${\mu}l$) of IVC medium. for embryos freezing, slow-freezing and vitrification methods were used as a cryopreservation. Differences among treatments were analyzed using General Linear Model Procedure by SAS Package (version 6.12) differences were considered significant when p<0.05. Following IVF and IVC, the rates of cleavage and blastocysts formation were significantly higher (p<0.05) in hormone supplemented group than that of hormone-free group (25.7 vs, 12.1). The development rates to cleavage and blastocysts were significantly higher in PZM-5 group than NCSU-23 group (60.3%, 46.6% vs 27.4%, 11.1%). Further improvement was achieved when PZM-5 was supplemented with FBS. Cleavage rates was significantly higher in fresh semen source group than frozen semen (66.7% vs 43.7%). However in blastocysts rates was similar two groups. Post-thaw survival rates of embryos were 1.2% and 2.2% in slow-frezing and vitrification groups, respectively. The results of our study suggest that it is still possible to improve the culture conditions and boar semen cryopreservation for enhance reproductive technology and animal genetic resources conservation.

• 한국수정란이식학회지
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• 제29권1호
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• pp.51-57
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• 2014

본 연구는 돼지 정자의 동결 건조 시 동결 보호제인 trehalose의 효과와 동결 건조 시간과 동결 건조 후 저장 기간에 따라 정자의 생존성과 체외 성숙 난자 내 동결 건조 정자를 직접 주입한 후 전핵 형성율, 난할율 그리고 배발달 성적을 조사하였다. 동결 건조 후 정자의 생존율은 trehalose 무첨가구에 비해 trehalose를 첨가한 처리구에서 높은 생존율을 보였으며, 75 mM의 trehalose를 첨가하여 동결 건조한 정자들의 생존율이 가장 높은 것으로 나타났다. 또한, 동결 건조 후 저장 기간이 길어질수록 생존율이 낮아지는 경향이었다. 체외 성숙 난자 내 동결 건조 정자를 직접 주입 후 전핵 형성율은 trehalose 첨가구에서 유의적으로 높았으며(p<0.05), 난할율과 배발달 성적도 trehalose 첨가구에서 유의적으로 높았고(p<0.05), 정자의 동결 건조 시간이 짧을수록 높은 난할율과 배발달율을 보였다.

• 한국가축번식학회지
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• 제25권1호
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• pp.63-69
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• 2001

본 연구는 돼지 미성숙 난포란을 체외에서 성숙, 수정시킨 후, 체외배양액내에 NO Scavenger인 hemoglobin과 억제제인 L-NAME의 첨가 배양이 돼지 체외수정란의 체외발육에 미치는 효과를 검토하였다. 체외배양 44시간에 NCSU 배양액에 hemoglobin을 각각 0, 1 및 5$\mu\textrm{g}$/$m\ell$가 첨가된 처리구에서 상실배기 이상 발육된 수정란의 체외 발육율은 각각 52.4%, 57.6% 및 57.4%로써 hemoglobin 첨가군이 대조군에 비해 다소 높은 발육성적을 나타냈으나 통계적 유의성은 인정되지 않았다 (P〉0.05). 체외배양 96시간에 NCSU23 배양액에 hemoglobin을 0, 1 및 5$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가한 처리구에서 상실배이상 발육된 체외 발육성적은 각각 66.2%, 70.8% 및 62.8%로 1$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ hemoglobin을 첨가한 처리구가 다른 처리구보다 다소 높게 나타났지만 통계적으로 유의차는 인정되지 않았다 (P〉0.05). 체외배양 44시간에 NCSU23 배양액에 L-NAME를 각각 0, 10, 50 및 100mM을 첨가한 처리구에서 상실배기 이상 발육된 체외발육율은 각각 65.2%, 73.5%, 70.1% 및 58.8%로 L-NAME를 10mM첨가한 처리구와 50mM 첨가한 구가 무 첨가구와 100mM 첨가구보다 통계적으로 유의하게 높은 성적을 얻었다 (P＜0.05). 각 처리구에서 생산된 배반포기수정란의 세포수에는 커다란 차이가 인정되지 않았다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제16권3호
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• pp.163-172
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• 2001

본 연구는 돼지 난포란의 체외성숙에 적합한 배양액을 조사하고, 아울러 산소농도가 돼지 난포란을 이용한 체외수정란의 생산에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. NCSU-23과 TCM-199 배양액에 10% PFF를 첨가하여 5% 및 20% 산소조건하에서 체외성숙을 유기한 결과, 배양액 및 산소조건에 따른 난핵붕괴률 및 핵성숙률에는 유의적 (P>0.05)인 차이가 없었다. 2. NCSU-23이 TCM-199 배양액보다 다정자침입률 및 평균정자침입률에 있어서 유의적으로 낮은 결과를 나타냈고 (P>0.05), 5% 및 20% 산소농도에 따른 차이는 인정되지 않았다. 3. 체외수정을 실시한 후, 5% 및 20% 산소조건하에서 NCSU-23 배양액에서 배양하여 배발달에 미치는 영향을 조사한 결과, 배달달 2일째 배반포형성에 있어서는 NCSU-23 처리구가 TCM-199 처리구에 비해서 유의적 (P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈다. 또한, 처리구별 배반포기의 총세포수를 조사한 결과 5% 및 20% 산소농도 사이에는 유의적인 차이가 인정되지 않았다. 따라서, 효과적으로 돼지 난포란을 이용하여 체외발달을 유기하기 위한 체외성숙조건은 20% 산소조건하의 NCSU-23 배양액이 적합한 것으로 사료된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제30권1호
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• pp.1-5
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• 2006

핵이식 방법을 이용하여 성공적인 복제를 이루기 위해서 인위적인 활성화 처리는 필수적인 요소이다. 본 연구는 전기자극에 의해 활성화된 난자를 chemical agent를 이용하여 추가적인 활성화 처리를 하였을 때 돼지 단위발생란의 발달에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 체외에서 $40{\sim}44$시간 동안 배양된 난자를 전기자극(E)으로 활성화 처리한 후 Thimerasol + Dithiothreitol(Thi+DTT), 6-Dimethylaminopurine(6-DMAP) 및 Cycloheximide(CH)를 사용하여 추가 활성화 처리를 하였다. 활성화 방법(E, E+Thi+DTT, E+6-DMAP 및 E+CH)에 따른 단위발생란의 배반포까지의 발달율을 조사한 결과, chemical agent에 의해 추가 활성화된 단위발생란이 전기자극만으로 처리된 구의 단위발생란보다 유의적으로 높은 발달율을 보였다($21.5{\sim}28.1%$ vs. 18.0%, P<0.05). 특히, E+Thi+DTT를 이용하였을 때 발달율이 유의적으로 높게 나타났다(28.1%, P<0.05). 활성화 처리별 전핵 형성율을 조사한 결과, chemical agent에 의해 추가 활성화 처리된 구에서 하나의 극체(1PN) 형성률은 처리별로 차이를 보이지 않았으나$(59.9{\sim}64.7%)$, 2PN 형성율은 추가 활성화 처리구에서 전기자극만을 사용하였을 때보다 유의적으로 높게 나타났다($7.2{\sim}9.7%$ vs. 4.3%, P<0.05). 이상의 결과를 살펴볼 때, 전기자극 후 chemical agent를 이용한 추가 활성화는 단위발생란의 배반포까지의 발달능력을 증가시키는 것으로 생각된다.