Abstract
Morphological features of the interaction between the hatching blastocyst and implantation in pig were studied by electron microscopy. The observations extended from late blastocyst stage to the completion of trophoblastic erosion of the epithelium and early decidual transformation of the epithelium and early decidual transformation of the stromal cells. Between day 7 and 17 of pregnancy, blastocysts from 0.3 to 12 mm in diameter were flushed from the uterine horns of Dutch Landrace pigs. On the 7th of development in the pig blastocyst, the blastocyst shedded of the zona pellucida established the tips of microvilli and with bleb-like cytoplasmic protrusions of the epithelial cells. From day 11 on in pig embryo, the bilayered trophoblast undergoes a dramatic phase of elongation so that the initially spherical expanded blastocyst becomes tubular. In pig, close apposition to the uterine wall beg-ins at about 12 $^1$/$_2$ days and then attachment occurred during the afternoon of the 16th or 18th day post coitum. At this stage, embryonic loss compared with corpus luteum number is up to 40% of ovulated oocytes. Therefore, the implantation failture of these embryos may be mainly caused by morphological abnormality and failture of zona shedding.
전자현미경에 의해 자궁부착 전후의 돼지 수정란의 형태형성 및 분화에 따른 배발생 과정을 검토하였다. 돼지 초기배는 자궁이주후 균일하게 자궁에 배분되기전 약 2~3일간은 자궁각의 proximal portion에 존재하며, 임신 4일째에 할구와 할구의 경계를 상실하는 tight한 gap junction을 가진 상실배로 발달한다. 배반포를 형성하는 시기에 estradiol 17$\beta$는 compact한 상실배를 cavitated blastocyst로 발달을 촉진시키면서, steroid hormone이 이후의 배발생을 지배한다. Hatching의 시기는 교배후 6~7일경 zona pellucida을 둘러사고 있는 glycoprotein의 thinning과 lysis에 의해 이루워지는데, hatching 과정은 embryo의 세포수와 무관하였으며, 이때의 embryo의 직경은 0.5~1.0mm인 것을 본 실험에서 확인하였다. 12일경부터는 embryo는 prostaglandins, IGF-binding protein, retinol binding protein, plasminogen activator등의 단백질이 풍부해 이들 인자가 elongation 개시 후보로 고려될 수 있었다. 또한 이 시기의 embryo는 embryonic disc로 발달시 progesterone과 estrogen을 estradiol 17$\beta$로 전활할 수 있으며, 이러한 변화와 함께 spherical stage로부터 tubular 혹은 filamentous form으로 변형되었다. Estrogen이 임신을 통해 prostagladins의 분비를 uterine lumen에 지시하는지는 알 수 없으나 13일 경을 전후해 conceptus estrogen이 uterine arterial blood flow, uterine vasular permeability을 증가시키는 것으로 나타났으며, 자궁에서 protein과 calcium, PGF2$\alpha$, plasminogen inhibitor를 증가시키는 것으로 나타났다. 이 시기의 자궁 변화와 함께 embryo의 attachment는 trophoblast와 uterine membrane사이의 느슨한 결합에 의해 개시되었으며, 18일경 uterine과 trophoblastic microvili의 interdigitation에 의해 완성된다. 이 시기에 conceptus attachment를 위해 필요한 uterine microvili에서의 glycocalyx의 형성과 endometrial epithelium의 erosion을 야기하기 위해 plasminogen activator을 분비하였으며, 반면 자궁에서 plasminogen 역할을 하는 것은 estrogen이며, blastocyst cell 표면의 lectin binding이 attachment에 중요한 역할을 한다. 이상과 같은 일련의 과정을 거친 초기배는 성공적인 임신으로 유도된다고 본다. 따라서, 본 연구는 이상과 같이 착상을 전후한 시기의 배를 전자현미경에 의해 형태형성의 변화를 특히 착상을 전후해 배 취사율이 높은 시기를 대상으로 분석하였다. 이 분석 시기중 성공적인 착상성공율은 56%(71/126)였다.
