• 한국가축번식학회지
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• 제24권4호
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• pp.419-428
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• 2000

랩틴은 지방세포의 비만유전자에서 분비되는 포식인자로써 음식섭취, 에너지대사, 체중, 번식생리 및 신경호르몬 분비를 조절하는 역할을 한다. 본 연구는 antisense 비만유전자를 발현하는 형질전환 생쥐를 생산하기 위하여 실시하였다. 먼저 랩틴을 분비하는 지방세포에서 RNA 를 추출한 후 역전사 PCR을 실시하여 303 bp의 anti I과 635 bp의 anti II cDNA 들을 합성하였다. 이러한 cDNA 들을 지방세포 특이적 발현 프로모터인 aP2 프로모터와 SV40 poly(A) 사이에 역방향으로 결합하여 미세주입용 유전자를 구축하였다. 생쥐의 수정란전핵에 antisense 비만유전자를 미세 주입하여 14 마리의 형질전환 생쥐를 생산하였으며, anti I 을 지닌 4 마리의 형질전환 생쥐와 anti II를 지닌 5마리의 형질전환 생쥐계통을 확립하였다. 그리고 형질전환 생쥐의 지방세포를 추출하여 RT -PCR을 실시한 결과 antisense 비만유전자 mRNA발현을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 생산된 형질전환생쥐는 생체 랩틴저하에 의해 비만을 일으키는 질환모텔동물로써의 사용가능성을 나타내었다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제19권2호
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• pp.165-172
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• 2004

본 연구는 보다 안정된 돼지 체외수정란 생산시스템 확립을 목적으로 체외성숙배양액 mNCSU-37, mNCSU-23 및 TCM-199 가 각각 미성숙 난포란의 체외성숙, 체외수정, 체외발달에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 도축돼지의 난소에서 채취한 COCs를 10% pFF가 포함된 각각의 성숙배양액에서 최종동도가 1${\times}10^5/m{\ell}$ 의 농도로 체외수정 시킨 다음, NCSU-23 에서 체외발달을 유도한 결과는 다음과 같다. 1. TCM-199에서 성숙시킨 난자가 mNCSU-37 이나 mNCSU-23에서 성숙시킨 것보다 난핵포 붕괴율과 핵 성숙율에서 다소 낮은 경향을 보였으나 유의적인 차이는 아니었다. 2. 정자 침투율은 성숙배양액간 유의적인 차이를 나타내지 않았으나 웅성정핵 형성율은 mNCSU-37 에서 성숙시킨 난자가 88.0%로 TCM-199 에서 성숙시킨 것의 71.1%보다 유의적으로 높았다.(p<0.05). 3. 난분할율은 mNCSU-37(52.3%)이나 mNCSU-23(53.7%)에서 성숙시킨 난자가 TCM-199(43.1%)에서 성숙시킨 난자보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 배반포발달율도 mNCSU-37이나 mNCSU-23에서 성숙시킨 것이 TCM-199에서 성숙시킨 것보다 다소 높았지만 유의적인 차이는 아니었다. 이상의 결과로 보아 돼지 미성숙 난포란 유래의 체외수정란 생산을 위한 체외성숙배양액으로 TCM-199보다 mNCSU-37이나 mNCSU-23이 적합한 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제19권2호
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• pp.173-183
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• 2004

본 연구는 pFF, cysteine, ${\beta}$-mercaptoethanol, 성선자극호르몬 등 여러 가지 체외성숙 촉진 물질이 첨가딘 성숙배양액에 EGF 첨가가 돼지 미성숙 난포란의 체외성숙에 효과적인지 또한 그 효가는 배양소적당 COC의 수에 영향을 받는지을 구명하고자 EGF의 첨가 유무와 배양소적당 COC수(50개 또는 15개)를 조합한 $2{\times}2$ 요인시험을 실시했다. 도축돼지의 난소에서 채취한 COCs를 각 처리별로 mNCSU-23 에서 성숙배양하고 mTBM에서 운동정자의 최종동도가 $1{\times}10^5$sperm/mL 의 농도로 체외수정한 다음 NCSU-23 에서 체외발달을 유도한 결과는 다음과 같다. 1. 대조구와 EGF 첨가구에서 C4군의 COC 비율이 각각 41%dhk 82%로써 EGF 첨가가 난구세포의 팽화 정도를 크게 향상시키는 것으로 나타났으나, 난핵포 붕괴율과 핵성숙율에서는 EGF 첨가 여부나 배양소적당 COC 수에 따른 차이가 나타나지 않았고 두 요인간 상호작용도 없었다. 2. 정자 침투율, 웅성전핵 형성율 및 다정자수정 발생율에서도 EGF 첨가 여부나 배양소적당 COC 수에 따른 차이가 유의적인 것이 아니었고, 두 요인간 상호작용 역시 유의적이지 않았다. 3. 난분할율에서는 처리간에 유의적인 차이가 나타나지 않았으나 배반포 발달율, 배반포의 ICM 세포수, TE 세포수 및 총세포수에서는 EGF 첨가구가 모두 유의적으로 높았다(p<0.01). COC수에 따른 차이나 두 요인간 상호작용에서는 유의성이 인정되지 않았다. 결과적으로 돼지 미성숙 난포란을 mNCSU-23에서 성숙배양할 때 10 ng/mL EGF 첨가는 성숙배양 단계에서 난구세포의 팽화를 더욱 심화시키고, 발달배양단계에서 배반포의 세포수와 배반포발달율을 증가시키는데 효과가 있는 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국가축번식학회지
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• 제27권2호
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• pp.125-133
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• 2003

본 연구는 돼지 난포란의 체외배양액에 황화합물인 $\beta$-mercaptoethanol($\beta$-ME)을 첨가배양함으로서 돼지난포란의 체외성숙과 체외배발달에 미치는 향을 구명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지난포란을 체외성숙배양액인 NCSU-23 배양액에 $\beta$-ME를 각각 0, 25, 50 및 100$\mu$M 첨가배양하여 성숙을 유기한 다음, 체외수정을 실시한 결과, 모든 처리구에서 핵성숙률, 정자침투율, 웅성전핵형성률, 다정자침입률 및 평균침입정 수에서 유의적인 차이가 인정되지 않았다 P>0.05). 2. 체외성숙 및 수정을 실시한 후, 배발달 배양액인 NCSU-23에 7일간 배양한 결과, 배반포 형성률은 25$\mu$M의 $\beta$-ME 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈고, 총세포수에 있어서는 대조구와 처리구간 유의적인 차이가 인정되지 않았다. 3. 배발달배양액인 NCSU-23에 $\beta$-ME를 각각 0, 12.5, 25 및 5$\mu$M 첨가하고 5 및 20%산소조건 하에서 7일간 배양한 결과, 처리구별 산소농도에 따른 배발달률 및 총세포수에 있어서는 유의 적 인 차이가 없었으나, 25$\mu$M $\beta$-ME 처리구에서 유의적으로 높은 결과를 나타냈다(P<0.05). 그러나 총세포수에서는 처리구 및 대조구간 유의성이 인정되지 않았다. 결론적으로 돼지난포란의 체외성숙 및 배발달시 황화합물인 $\beta$-ME의 첨가는 25$\mu$M이 가장 적합하며, 산소농도에 따라서는 영향을 미치지 않는 것으로 조사되었다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제24권3호
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• pp.311-318
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• 1997

Bypassing acrosome reaction and fusion process in intracytoplasmic sperm injection(ICSI), most of injected spermatozoa still contain intact acrosome contents and plasma membrane. It Is not known yet what acrosome contents and plasma membrane of spermatozoa have effect on the development of embryo. For further understanding of fertilization process after ICSI, we studied the time of pronucleus formation, disappearance and first cleavage in human zygote, and pregnancy rate in relation to acrosome reaction rate of spermatozoa after ICSI. Seventy cycles undergoing ICSI program were randomly selected. Sperm suspension from 38 cycles were treated 50% human follicular fluid(hFF) for 3 hours in order to induce acrosome reaction, others were not treated as control. Acrosome reaction in hFF treated and non-treated group was assessed by fluorescein isothiocyanate(FITC)-conjugated Arachis hypogea(PNA) and Pisum sativum agglutinin(PSA). Oocytes were classified into 'good' and 'poor' according to their morphology. After ICSI, fertilization of oocytes were assessed by detection of two pronuclei at 16 hours. The pronuclei disappearance and first cleavage of zygotes were observed at 24 hours, and then embryos were transferred to uterus after culture for 72 hours. The rate of acrosome reaction of spermatozoa in hFF treated group was significantly higher than that in control(p<0.01). Fertilization rates of good oocytes were not different both control and hFF treated group(81.3%(174/206) vs. 72.1%(102/130)). But, in poor oocytes, the fertilization rates in hFF treated group(72.1%(149/183)) were increased compared than those of control group (63.6%(98/140), p<0.01). In either good or poor oocytes, the rates of pronuclei disappearance in hFF treated-spermatozoa injected oocytes were higher than control (59.1%(103/174), 56.4%(84/149) vs. 32.4%(33/102), 37.8%(37/98), p<0.01). Also, the rates of thirst cleavage were increased in hFF treated group (31%(54/174), 24.1%(36/149)) compared than those of control group (10.8%(11/102), 13.2%(13/98), p<0.01). The pregnancy rates of hFF treated group (42.1%(16/38)) were slightly higher than control group (28.1%(9/32), p>0.05). But, the pregnancy rate of group which possessed more than one cleavaged zygote at 24 hours was higher than group which did not (45.2%(19/42) vs. 21.4%(6/28), p<0.05). From these results, the development of zygotes were faster in higher acrosome reacted sperm group than lower acrosome reacted sperm group after ICSI. Our results may be explained that acrosomal membrane and plasma membrane are easily detached from spermatozoa in acrosome reacted spermatozoa compared with acrosome intact sperm in the cytoplasm of oocyte during pronuclear formation. We conclude that the injection of acrosome reacted spermatozoa will increase the pregnancy rate as they can induce fast embryonic development in ICSI.