Activation of Porcine Oocytes Following Intracytoplasmic Injection of Various Sperm Components and foreign species spermatozoa

여러 가지 정자구성성분 및 이종정자 주입에 의한 돼지난자의 활성

We determined the incidence of activation, male pronuclear formation and apposition of pronuclei in porcine oocytes following intracy-toplasmic injection of various porcine sperm components and foreign species spermatozoa, such as mouse, human or cattle. The porcine oocytes were activated by injection of a spermatozoon or an isolated sperm head. Neither isolated sperm tail nor perinuclear material removed sperm head activated oocytes. Because injection of mouse, bovine or human spermatozoon activated porcine oocytes, the sperm born activation factors is not strict species specific. Male pronuclear formation and pronuclear apposition were observed in the porcine oocytes following injection of porcine, bovine, mouse or human spermatozoa. The electrical stimulation following sperm cell injection did not enhance the incidence of male pronuclear formation nor pronuclear apposition comparent with sperm cell injection alone (p>0.1). Mitosis and two cell division in some oocytes were observed at 20 to 24 h after injection of porcine spermatozoon. However, none of oocytes following injection of mouse, bovine or human spermatozoa developed to the mitotic metaphase or normally divided to the two cell stage. These results suggested that the oocyte activating factor(s) presented in the perinuclear material and it is not species specific for the porcine oocyte.

본 연구에서는 돼지 난자내에 돼지정자, 여러 가지 처리된 정자두부 (1% Triton, 0.1% Trypsin, 100mM NaOH)및 이종정자 (소, 쥐, 사람)를 미세 주입한 후 난 활성과 웅성 전핵형성, 전핵의 이동 및 배발달을 관찰하였다. 전자현미경으로 관찰한 결과 Triton X-100을 처리하였을 때 첨체가 제거되었으나 핵 주변 물질은 제거되지 않았고 Trypsin 또는 NaOH를 처리 할 경우 핵주변 물질 (perinuclear material)이 제거됨을 볼 수 있었다. 돼지 난자는 정자, 정자두부 및 Triton X-100을 처리한 정자두부의 주입을 통해 난 활성이 유도되었으며 쥐, 소, 사람의 정자를 주입하였을 때 난 활성이 유도되고 정상적인 전핵형성이 이루어졌다. 그러나 정자꼬리나 Trypsin 또는 NaOH에 의해 정자 핵주변 물질(perinuclear material)이 제거된 정자두부를 주입하였을때는 난 활성은 야기되지 않았다. 유사분열 및 2-세포기까지 정상적인 수정은 동종의 정자 및 정자두부를 주입한 난자에서 관찰할 수 있었으나 이 종정자를 주입한 난자에서는 관찰되지 않았다. 또한 상실배 및 배 반포까지 정상적인 수정은 동종의 정자 및 정자두부를 주입한 난자에서 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 돼지에서 정자 및 정자두부의 미세주입에 의해 수정이 이루어지는 것을 시사하며 수정시 정자유래의 난할성인자는 정자 핵주변 물질(porinuclear material)에 존재하며 종특이적이지 않다는 것을 보여주는 것이다.