Optimization of In Vitro Culture System of Mouse Preantral Follicles

생쥐 Preantral Follicles의 체외 배양 시스템에 관한 연구

연구목적: 본 연구는 생쥐 preantral follicles의 체외 배양 조건을 확립하고 이를 기초로 높은 체외 발달률 그리고 산자 생산률을 얻고자 하였다. 연구재료 및 방법 : Preantral follicles의 oocyte-granulosa cell complexes (OGCs)는 생후 12일된 FI ($C57BL{\times}CBA$)으로부터 난소를 적출하여 효소를 이용한 방법을 통해 획득하였다. 회수된 complexes는 10일 또는 12일 동안 체외 성장을 위해 Transwell-COL membrane insert로 옮겨졌고 5% FBS, 100 mIU/ml FSH, 100 mIU/ml hMC가 첨가된 ${\alpha}MEM$에서 배양되었다. 체외 성숙을 위해 1.5 IU/ml hCG가 첨가된 ${\alpha}MEM$에서 18 hrs 배양을 실시하였다. 그 후 M16에서 수정능력이 획득된 정자와 수정을 하여 4 hrs, 7 hts, 9 hrs 후에 10% FBS가 첨가된 modified M16 배양액에서 4일간 배양하거나 또는 bovine cumulus cell과 co-culture를 실시하였다. 그리고 형태적으로 정상적인 22개의 상실배와 포배를 2마리의 위임신 대리모 (ICR)의 자궁에 이식하여 산자 생산을 유도하였다. 결과: 1) OGCs 크기가 mouse preantral follicles의 핵 및 세포질 성숙에 미치는 영향을 조사하였을 때 $120{\sim}150{\mu}m$의 preantral follicles (MII: 33.0%, 난할률: 36.7%, 상실배 이상; 20.9%)은 핵 및 세포질 성숙에 있어서 $70{\sim}110{\mu}m$ (MII: 12.2%, 난할률: 10.2%, 상실배 이상: 4.8%)보다 더 높았다(p<0.001). 2)체외 성장기간의 연장이 mouse preantral follicles의 핵 및 세포질 성숙에 미치는 영향을 조사하였을 때 10일 (난할률: 38.2%)은 12일 (난할률: 20.0%)보다 난할률에서만 더 높았다 (p<0.01). 3) 체외 수정 시간의 연장이 mouse preantral follicle의 세포질 성숙에 미치는 영향을 조사하였을 때 9 hrs (난할룰 31.5%, 상실배 이상: 14.3%)은 4 hrs (난할률: 17.5%, 상실배 이상: 4.8%), 7 hrs (난할률: 20.4%, 상실배 이상: 6.1%) 보다 세포질성숙에 있어서 유의하게 높은 발달률을 나타냈다 (p<0.01). 4) 공배양이 mouse preantral follicle의 세포질성숙에 미치는 영향을 조사하였을 때 공배양 (상실배 이상: 17.4%)을 실시했을 때와 M16 (상실배 이상17.4%)에서 배양되었을 때는 차이가 없었다. 5)preantral follicle의 크기 ($120{\sim}150{\mu}m$), 체외 성장기간 (10일), 체외 수정 기간 (9시간), 배양 환경 (단지 medium만 존재)의 적절한 결과들을 종합하여 수행하였을 때 MII 성숙률, 난할률, 상실배 이상의 발달률은 30.2%, 39.3%, 22.5%이었고 총 22개의 상실배 및 포배를 2마리의 대리모에 이식했을 때 1마리가 임신했고 1마리의 산자를 생산했다. 결론: 따라서, 본 실험은 preantral follicle을 이용한 체외 배양 시스템이 생쥐 oocyte를 공급하는 또 다른 방법으로 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 시사한다.