• 제목/요약/키워드: 배아 발생

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흰쥐 초기발생에서 배아막의 미세구조적 특징

  • 홍순갑
    • 한국발생생물학회:학술대회논문집
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    • 한국발생생물학회 1998년도 제4차 학술발표대회 및 정기총회
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    • pp.25-26
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    • 1998
  • 흰쥐의 배아발생 동안에 CGE가 존속하는지 여부와 이러한 물질에 의한 투명대와 배아표면의 미세구조 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 배아표면은 미수정란과는 다르게 배아표면의 미세 융모가 단축된 특징을 보였고, 8-세포기 배아에서 뚜렷하게 볼 수 있는 구조물에 의해 덮혀있다. 투명대의 구조역시 성숙난자에 존재하는 구조와는 다른 특징을 나타났고, 특히 투명대의 섬유성 미세공 구조가 거칠고 수적인 감소가 나타났다. 위란강에 피질반응에 의한 피질과립막이 형성되어 배아발생 동안에 존속하였으나 배아발생 동안에 수정란 보다는 엷고 국소적인 분포양상을 나타내었다. 본 결과를 종합해 볼때 흰쥐 초기배아발생 동안에 피질과립막이 존속하였고, 수정시 투명대경화 뿐만 아니라 피질반응에 의해 투명대의 미세구조와 배아표면의 구조도 변화됨을 알 수 있다.

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흰쥐 초기발생에서 배아막의 미세구조적 특징 (The Ultrastructural Characteristics of Preimplantation Embryonic Envelope in the Rat)

  • 홍순갑;이준영
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제2권2호
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    • pp.157-163
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    • 1998
  • 흰쥐의 배아발생 동안에 피질반응 후 배아 외부에 새롭게 형성된 피질과립막 (cortical granule envelope, CGE)이 존속하는지 여부와 투명대와 배아표면의 미세구조 변화를 조사하였다. 흰쥐배아의 투명대와 배아표면의 미세구조는 주사전자현미경으로 관찰하였으며, 피질과립막 형성과 분포는 Ulex europaeus agglutinin I lectin을 표지하여 형광현미경으로 관찰하였다. 배아표면은 미수정란 과는 다르게 배아표면의 미세융모가 단축된 특징을 보였고, 8-세포기 배아에서 뚜렷하게 볼 수 있는 CGE에 의해 덮여 있다. 투명대의 구조 역시 미수정난자에 존재하는 구조와는 다른 특징을 나타냈고, 특히 투명대의 섬유성 미세공 구조가 거칠어지고 수적인 감소가 나타났다. 위란강에 피질반응에 의한 피질과립막이 형성되어 배아발생 동안에 존속하였으나 수정란보다는 엷고 국소적인 분포양상을 나타내었다. 본 연구 결과를 종합해 볼 때 흰쥐 초기 배아 발생 동안에는 배아 외부에 피질과립막이 존속하고, 수정시에는 투명대 경화 뿐만 아니라 피질반응에 의해 투명대의 미세구조와 배아표면의 구조도 변화됨을 알 수 있다.

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용해된 Matrigel에 의한 생쥐 초기배아 발생의 조절 (Regulation of Preimplantation Development of Mouse Embryos by Solubilized Matrigel)

  • 계명찬;정병목
    • 한국발생생물학회:학술대회논문집
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    • 한국발생생물학회 2001년도 전기 제11차 학술대회 논문집
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    • pp.68-70
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    • 2001
  • 착상전 초기배아에서 용해된 Matrigedl에 의한 배아의 형태발생, 세포증식, apoptosis 및 UPK활성의 변화를 조사하였다. Matrigel (0.5%)을 첨가한 배양액에서 체외배양된 2-세포기 배아의 형태발생 및 포배당 세포수가 증가되었으며 (GF>GFR>control) 포배의 TUNEL 양성 할구 및 배아내 caspase-3의 활성이 감소되었다. (GF

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Nitric Oxide의 농도 의존적인 배발생 억제 효과 (Dose-Dependent Inhibitory Effect of Nitric Oxide on Embryo Development)

  • 박세희;주보선;문화숙;김윤연;조재동;강호성;김한도
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제26권2호
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    • pp.203-211
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    • 1999
  • 목적: 일산화질소 (nitric oxide; NO)는 생식계를 비롯한 여러 생체내 기관에서 다양하고도 중요한 작용을 하는 것으로 알려져 있으며, 복강액은 난관내강과 연결되어 복강액 내의 세포 성분의 변화는 난관의 미세환경을 변화시켜 수정과 초기 배아 발생에 영향을 줄 수 있다. 본 연구는 배아 발생에 있어서 일산화질소의 역할을 이해하고 복강액 내의 NO농도 변화가 배아 발생에 미치는 역할을 조사하기 위해 수행되었다. 방법: 과배란시킨 1세대 잡종 암컷 생쥐 (C57BL${\times}$CBA/Ca)로부터 1세포기 배아를 얻어 10% synthetic serum substitute가 첨가된 modified human tubal fluid 배양액에서 4일 동안 체외배양하였다(대조군). 실험을 위해 이러한 배양조건에 sodium nitroprusside (SNP)를 $0{\sim}1mM$의 다양한 농도로 배양초기부터 첨가하거나, $200{\mu}M$ SNP를 2-, 4-, 8-세포기의 각기 다른 배아시기에 첨가하였으며, 복강경수술을 받는 42명의 여성으로부터 채취한 복강액을 SSS대신 단백질원으로 사용하여 포배아까지의 배아 발달율을 관찰하였으며, 복강액 내의 NO농도를 Griess방법에 의해 측정하였다. 배아의 apoptotic body는 H33342 염색법으로 조사하였으며 배아 발달율은 3회 이상 반복 실험한 결과의 mean${\pm}$SEM으로 나타내었다. 결과: SNP는 농도에 의존적으로 배발생을 억제하였으나 배아 단계에 대한 특이성은 관찰할 수 없었으며, 특히 $100{\mu}M$ 이상의 고농도의 SNP는 2-세포기 단계에서 배아 발생을 정지시켰다. 또한 단백질원으로 복강액 이용시 배 발생율은 복강액 내의 NO 농도에 따라 현저한 차이가 발견되었으며, $2.5{\mu}M$이상의 NO를 함유한 복강액에서 배양한 배아의 발생율은 현저하게 감소하였다. cGMP analogue인 8-bromo-cGMP를 배양액에 첨가시 배아 발생에는 변화가 없었으며, SNP에 의해 배발생이 정지된 2-세포기 배아에서 apoptotic body를 발견할 수 없었다. 결론: 이상의 결과로 보아 NO는 고농도에서 배아 발생을 저해하며, 복강액 내의 NO와 같은 성분의 변화는 배아 발생에 유해한 효과를 유발할 것으로 사료된다. 이러한 NO의 배아 발생 억제효과는 cGMP로 중재되는 경로나 apoptosis유발과는 관계가 없는 것 같다.

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생쥐 초기배아에서 세포질내 요인에 의한 유전자 발현과 형태형성의 조절

  • 이동률
    • 한국발생생물학회:학술대회논문집
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    • 한국발생생물학회 1998년도 제4차 학술발표대회 및 정기총회
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    • pp.63-65
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    • 1998
  • 생쥐의 초기발생과정에서 배아 세포질의 제거로 nucleus/cytoplasm ratio를 증가시켰을 경우, 발생과 gene expression에는 영향을 미치지 않았으나 형태형성은 촉진되었다. 또, nucleus/cytoplasm ratio의 변화 없이 발생후기의 cytoplasm으로 일부 치환된 배아에서 발생과 gene expression, 형태형성은 모두 촉진되었다. 이상의 결과로 보아 초기배아의 gene expression과 형태형성과정에서 일어나는 time schedule의 조절은 nucleus/cytoplasm ratio가 직접적으로 영향을 미치지 않고 난자와 배아 내에 존재하는 cytoplasm factor에 의해 조절 받으며, 특히 형태 형성의 time schedule은 cytoplasmic factor와 이들에 의해 조절되는 물질의 상대적인 농도에 의해 조절될 것으로 여겨진다.

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생쥐 난자와 착상전 초기배아에서 DNA 메틸전이효소 전사물의 발현 (Expression of DNA Methyltransferase Transcripts in The Oocytes and Preimplantation Embryos in Mouse)

  • 김종월;이양한;강승호;한성원;전일경;김성례;김문규
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제2권2호
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    • pp.197-203
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    • 1998
  • 포유류 배아발생 중 DNA 메틸화는 세포분화와 유전자발현에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 생쥐 착상전 초기배아 발생 중 메틸화효소에 의해 유지되는 DNA 메틸화의 중요성과 자세한 기작은 잘 이해되고 있지 않다. 이 연구에서 DNA 메틸화의 역할에 관하여 알아보기 위하여, 성숙난자와 착상전 초기배아에서 DNA 메틸전이효소의 발현양상을 조사하였다. 이를 위해, DNA 메틸전이효소를 암호화하고 있는 cDNA에서 primer를 고안하였다. Primer의 정확도와 PCR조건의 적합화를 통하여, DNA MTase 전사물이 성숙난자와 착상전 초기배아에서 검출되었다. DNA MTase의 mRNA량은 성숙난자에서 가장 높으며, 전핵시기까지 비슷한 정도로 유지되었다. 이후 8-세포기까지 지속적으로 감소하다 상실기 배아에서 다시 검출되어 포배기까지 증가하는 양상을 보였다. 그리고, RNA polymerase II 억제제를 전핵시기 배아에 처리하여, 난자와 전핵시기 배아에 다량 존재하는 전사물이 모계유래인 것을 확인하였다. 결국, 난자와 전핵시기 배아에 상대적으로 다량 존재하는 DNA 메틸전이효소의 전사물은 아마도 착상전 초기배아에서 DHA 메틸화의 유지에 필요하며, 착상전 초기배아 발생에 있어서 유전자발현과 세포분화에 영향을 줄 것임을 시사하고 있다.

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생쥐 배아의 전사와 발생에서 DNA/RNA 메틸화의 역할

  • 김종월
    • 한국발생생물학회:학술대회논문집
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    • 한국발생생물학회 1998년도 제4차 학술발표대회 및 정기총회
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    • pp.32-33
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    • 1998
  • 생물체에서 유전외적 변형의 하나인 DNA 메틸화는 cis-acting factor의 조성변화를 통하여 세포특이 유전자의 발현과 virus latency, genomic imprinting, mutagenesis등과 같은 생물학적 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다.(reviewed by Olle Heby, 1995). 5-azaCR, 5-azaCdR 그리고 6-azaCR의 처리결과는 배아자체의 DNA 메틸화의 유지가 정상발생에 필수적임을 알 수 있으며, 메틸화에 의한 배아발생 조절기작이 존재함을 암시하고 있다. 이러한 과정에서 5-azaCR과 5-azaCdR은 서로다른 경로를 통하여 배아발생에 관여함을 보여주었다. 즉, 5-azaCdR은 주로 DNA에 incorporation되어 작용하는 것으로 여겨지며, 5-azaCR은 DNA 보다는 RNA에 incorporation되어 작용하는 것으로 나타났다. 그리고, 비록 소수의 유전자만이 조사되었지만, 5-azaCdR의 incorporation에 의한 cis-acting factor의 변화는 전사인자인 c-myc proto-oncogene과 fluid 수송에 관여하는 $Na^{+}$, $K^{+}$-ATPase 유전자의 전사를 억제하지 않았다. 반면, 5-azaCR의 RNA로의 incorporation은 전사인자인 c-myc proto-oncogene의 전사를 억제하였으며, 연이어 fluid 수송에 관련되어있는 $Na^{+}$, $K^{+}$-ATPase 유전자의 전사를 억제하였다. 이것은 아마도 RNA로 incorporation된 5-azaCR은 RNA의 post-transcriptional processing에 영향을 주어 trans-acting factor의 조성을 변화, 전사적 repression을 유발한 것으로 사료된다. 생쥐 착상전 초기배아에서 DNA 메틸화는 short-term하게는 cis-acting factor로써 전사적 수준에서 유전자발현 조절하며, 그리고 유전자발현을 통하여 long-term하게는 배아발생에 관여 할 것이라고 사료된다.

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비정상 포배기 배아에서 인간 배아줄기 유사 세포의 분리 및 배양에 관한 연구 (Isolation and Culture of Human Embryonic Stem-like Cells from Abnormal Blastocysts)

  • 임천규;성지혜;박종혁;김선종;윤현수;궁미경;전진현
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제30권4호
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    • pp.293-298
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    • 2003
  • 목 적: 인간의 배아줄기세포는 전분화능과 영속성을 가지고 있어 발생 및 분화에 관련된 기초 연구 뿐 만 아니라 재생의학, 약물검색 등에서도 매우 유용한 재료로 이용될 수 있다.본 연구에서는 유전체의 변형이 배아줄기세포주의 확립 효율에 미치는 영향을 살펴보고자 비정상적인 포배기 배아에서 내세포괴를 분리하여 배양하였다. 연구 방법: 인간의 체외수정 및 배아이식술에서 공여 받은1개 또는3개의 전핵이 관찰되는 비정상 수정란 (n=20)과 착상전 유전진단에서 이수성이 확인된 배아 (n=27)를 대상으로 하였다. 일반적인 immunosurgery 방법으로 영양배엽세포들을 제거하고 내세포괴를 분리한 후 PMEF 혹은 STO feeder 세포위에서 배양하였다. 배아줄기세포의 배양시스템을 검증하기 위해서 이미 확립된 Miz-hES1 cell line을 동시에 같은 조건 하에서 계대배양하였다. 결 과: 비정상 수정란에서 발생된 포배기 배아에서 분리한 1개의 내세포괴가 배아줄기세포와 유사한 colony를 형성하였으나, 계대배양에는 실패하였다. 이수성 배아에서 발생된 포배기 배아의 내세포괴 배양에서는 두개의 colony가 계대배양 중에 영양배엽세포의 형태로 분화되어 미분화 상태를 유지하지 못하였다. 동일한 시기와 조건 하에서 계대배양된 Miz-hES1 cell line이 미분화상태로 유지됨을 karyotyping (46, XY)과 immunophenotyping (positive in SSEA-3 and -4)으로 확인하였다. 결 론: 본 연구의 결과에서 비정상 수정란과 이수성 배아에서 발생된 포배기 배아에서 유래한 내세포괴는 배아줄기세포주 확립 및 미분화 상태 유지 능력이 매우 저조한 것으로 여겨진다. 따라서, 인간의 배아줄기세포주를 확립하는데 있어 배아의 정상여부가 중요한 요소로 작용할 것으로 생각된다.

생쥐 배아에서 단백질 합성과 인산화에 의한 밀집현상의 조절 (Regulation of Compaction by Synthesis and Phosphorylation of Protein in Preimplantation Mouse Embryo)

  • 이동률;이정은;윤현수;노성일;김문규
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제3권1호
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    • pp.75-85
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    • 1999
  • 생쥐 초기 배아의 형태형성에 영향을 주는 세포질내 인자의 기원과 작용기작을 연구하기 위해 단백질 합성과 단백질 활성화 효소 (protein kinase)의 억제제를 처리한 배아의 세포질로 재조합된 배아에서 발생과 RNA합성, 단백질 인산화를 조사하였다. 단백질 합성 억제제인 cycloheximide (CHX)가 함유된 배양액에서 24시간 배양한 1-세포 배아의 제핵된 세포질을 두 개의 전핵을 모두 가진 절반의 1-세포 배아와 재조합한 P+P-CHX군의 배아 발생과 유전자의 활성화는 P+P군의 배아와 유사하였으나, 밀집 형성과 밀집형성이 일어나는 세포 시기는 빨라져서 P+2군과 유사하였다. 또한 초기 배아의 발생 시 1-세포기에서 2-세포기 사이에 일어나는 단백질 인산화가 형태형성과정에 미치는 영향을 알아보기 위해, tyrosine protein kinase와 serine-threonine protein kinase의 억제제인 genistein (Gen)과 6-dimethylaminopurine (6-DMAP)이 처리된 배아의 제핵된 세포질과 2개의 전핵을 가진 절반의 1-세포 배아를 융합시킨 P+2-Gen과 P+2-DMAP군 배아의 발생과 밀집현상을 대조군인 P+P와 P+2군과 비교하였다. P+2-Gen과 P+2-DMAP군 배아에 발생은 대조군에 비해 빨랐으며, 특히 P+2-Gen군 배아는 밀집이 4-세포기에 일어나 8-세포기에 일어나는 P+2-DMAP군의 배아에 비해 일어나는 시간과 세포 시기가 빨라졌다. SDS-PAGE 방법으로 분석한 재조합 3시간째 P+2-Gen과 P+2-DMAP군의 단백질 인산화량은 대조군인 P+P와 P+2군에 비해 증가하였으나 종류의 변화는 없었다. 한편 2차원 전기영동법을 이용하여 P+2-DMAP군의 배아에서 P+2-Gen에 비해 80KD와 110KD 단백질의 인산화가 억제된다는 결과를 얻었다. 이상의 결과들은 생쥐의 초기 배아에서 형태 형성의 조절은 유전자 활성화 또는 난자내 모계 mRNA에 의해 수정 후 합성되는 새로운 단백질에 의한 것이 아니고, 난자내에 존재하는 인자에 의해 조절됨을 시사한다. 이 인자들 중 단백질의 인산화는 배아 발생과 형태형성에 밀접한 관계가 있으며, 특히 초기 1∼2세포기 사이에 serine-threonine protein kinase에 의해 인산화되는 단백질이 밀집현상을 조절하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.

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미토콘드리아 미세구조의 변형과 생쥐 초기 배아의 발생능력과의 연관성에 대한 연구

  • 전진현;임천규;궁미경;고경남;김문규
    • 한국수정란이식학회:학술대회논문집
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    • 한국수정란이식학회 2002년도 국제심포지엄
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    • pp.106-106
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    • 2002
  • 미토콘드리아는 세포내의 에너지대사에서 중요한 역할을 수행하는 세포내 소기관이며, 자체의 유전물질이 모계를 통해 유전되는 특징을 가지고 있다. 포유류 초기 배아의 발생과정에서 미토콘드리아의 역할과 기능에 대한 연구는 미진한 상태이다. 본 연구에서는 생쥐 초기 배아의 발생과정에서 관찰할 수 있는 미토콘드리아 미세구조의 변화 양상을 살펴보고, 이와 초기 배아의 발생 능력과의 관련성을 밝혀보고자 하였다. 과배란 유도된 ICR 생쥐로부터 배란된 난자와 2-세포기 배아를 수획하여 76 배양액으로 포배기까지 체외배양하면서, 각각의 발생단계에 따라 시료를 수획하였다. 미토콘드리아 미세구조의 변화는 일반적인 투과전자현미경방법(TEM)을 이용하여 관찰하였다. 미토콘드리아의 미세구조는 배란 난자에서 4-세포기 배아까지는 구형이고 크리스타가 발달하지 않은 원시형태였지만, 포배기로 발달함에 따라 크리스타가 발달된 막대형의 전형적인 미토콘드리아로 분화됨이 관찰되었다. 체외배양 중에 발생이 지연되거나 정지된 배아에서 관찰한 미토콘드리아의 미세구조는 공포화 (vacuolization), 크리스타 발달 지연, 손상된 미토콘드리아의 세포막 등과 같은 비정상적인 변형을 관찰할 수 있었다. 또한, 극체에 존재하는 미토콘드리아의 미세구조는 정상적인 핵내의 유전자와의 상호작용이 없어 미분화 상태로 포배기까지 유지되는 것을 관찰하였다. 이상의 결과를 통해 미토콘드리아의 정상적인 분화 과정이 초기 배아의 발생능력과 관련되어 있음을 알 수 있었으며, 포유류 초기 배아의 체외배양시스템을 개선하는데 미토콘드리아 미세구조의 관찰과 변화에 대한 고려가 있어야 될 것으로 생각된다. buffer A 용액으로 세척하여 유리 petri dish의 바닥에 부착된 macrophage만을 cell scraper로 분리하였다. 분리한 macrophage는 0.5-1 $\times$ $10^{6}$ cells/$m\ell$가 되게 조정하여, IL-I 을 0.001, 0.01, 0.1 또한 1 ng/$m\ell$를 첨가하여 농도에 따른 효과를 조사하였고, 각각 24, 48, 72, 96 또한 120시간을 배양하여 시간에 의한 효과도 실시하였다. 각 배치구에서 얻어진 배양액은 TGF-$\beta$를 조사하기 전까지 -2$0^{\circ}C$에 동결 보존하였다. TGF-$\beta$의 측정은 TGF-$\beta$ kit(promega, USA)를 이용하여 실시하였으며, 통계학적 분석은 Anova test를 Statview program을 이용하여 분석하였다. 시험의 결과 대조구에 비해 IL-I 첨가구는 2-3배의 TGF-$\beta$생산을 보였으며, 배양시간에 따른 생산은 시간이 지남에 따라 약간 상승하는 경향을 보였으나, 유의적인 차이를 보이지는 않았다. 또한 IL-I의 농도에 따른 생산의 변화는 IL-I의 농도에 따라 약간의 차이를 보였고 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 임신 및 비임신의 경우 임신우의 비장 macrophage가 비임신보다는 약간 상승하는 거스로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 IL-I $\alpha$$\bet

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