Fertilization and in vitro Development of Bovine Oocytes Following Round Spermatid Injection

원형정자 미세주입에 의한 소 난자의 수정과 체외 배 발달

In this study we determined fertilization processes and developmental ability of porcine oocytes following injection of round spermatid in the presence of artificial activation. Electrical stimulation at 3 h before spermatid injection significantly increased the incidence of normal fertilization as compared to those following injection without stimulation or with stimulation immediately after injection. The incidences of two pronuclear formation and apposition were not different in oocytes between following intracytoplasmic spermatid and spermatid nucleus injection. Indirect immunocytochemistry and laser scanning confocal microscopy study revealed that micro tubules were organized from the oocyte cortex following round spermatid injection, and this seemed to move both male and female pronuclei into the oocyte center. Paternal mitochondria which are introduced with spermatid have been observed up to 4-cell. Our study indicated that either round spermatid or it's nucleus can be used to produce viable bovine embryos by injection into unfertilized oocytes.

본 연구에서는 소 난자 세포질내 원형정자 및 원형정자 핵을 미세주입 후 수정과정과 체외 배 발달을 조사하였다. 원형정자 주입 3시간 전에 인위적 자극을 주고 원형정자를 주입했을 때 난자들의 수정률이 주입 직후에 자극을 준 것들과 자극을 주지 않은 것들 보다 높았다. 원형정자 주입과 원형 정자핵을 주입한 후 전핵 형성률과 전핵 이동률을 조사하였으나 유의차를 발견할 수 없었다. 전핵의 형성과 이동중에 미세소관의 움직임을 간접형광면역법 및 공촛점 현미경을 사용하여 조사해 본 결과, 난활성 직후 난자의 표층에서 미세소관이 발생해서 이것에 의해 웅성 및 자성전핵이 난자 중심부로 이전됨을 볼 수 있었다. 수정 후 원형정자의 세포질내 Mitochondria의 분포상태를 알아보기 위해 MitoTracker에 노출시킨 원형정자를 주입한 후 형광현미경에서 관찰해 보았다. 그 결과 원형정자의 Mitochondria가 주입 후 4-cell 이 전까지 는 관찰되었으나 그 이 후에는 발견 할 수 없었다. 원형정자를 미세주입한 후 소 난자를 체외에서 배양했을 때 2.5%의 난자가 배반포로 발달하였다. 이상의 결과는 체외 배양한 소 난자 내에 원형정자 혹은 원형정자 핵을 미세 주입하여 정상적인 수정과 배발달이 가능한 것을 보여 주는 것이다.