목 적: 보조생식술에서의 정자처리법으로서 인간 난포액을 이용한 swim-down 방법의 유용성을 확인해 보고자 하였다. 연구방법: 분당서울대학교병원 산부인과에서 불임평가 목적으로 정액검사를 시행할 때 정자무력증 (asthenozoospermia, sperm motility < 50%)을 보이는 12명의 남성을 대상으로 하였다. 이들에서 검사 후 남은 정액을 100% 인간 난포액을 이용한 swim-down법과 SpermGrad를 이용한 밀도차 분리법을 적용하여 각각 처리하고 컴퓨터 정액분석기를 이용하여 정액검사를 시행하였다. 결 과: 두 군 모두에서 운동성과 빠른 운동성 정자의 비율, VCL (curvilinear velocity), ALH (amplitude of lateral head displacement)치 및 과활동성 정자의 비율이 통계적으로 유의하게 상승하였고 LIN (mean linearity)치는 유의하게 감소하였다. 100% 인간 난포액을 이용한 swim-down법에서 정자의 운동성이 SpermGrad를 이용한 밀도차분리법에 비하여 유의하게 높게 나타났으며 ($81.2{\pm}4.7$ vs. $67.6{\pm}2.3$, p=0.02), 다른 변수들은 두 군에서 차이를 보이지 않았다. 결 론: 100% 인간 난포액을 이용한 swim-down법은 정자무력증을 보이는 경우 유용한 정자 처리법으로 사료된다.
목 적: 정자의 동결 과정에서 생길 수 있는 급격한 온도 차에 의한 동결 충격이나 동결 상해등에 의한 세포막의 손상, 세포의 기능 장애 등은 정자의 수정능에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 인간 정자를 동결 보존하는 과정에서 콜레스테롤 전처리가 정자의 운동성 및 기능보존에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구방법: 본원을 내원한 14명 남성의 정자를 대상으로 콜레스테롤을 첨가하지 않은 대조군 (control)과 여러 농도의 콜레스테롤을 동결보존액에 첨가한 실험군에서 정자의 동결-융해 후 상태를 다음 3가지 방법으로 비교, 분석하였다. 1) 정자 분석, 2) calcium ionophore로 유도된 첨체 반응 검사, 3) 정자 염색질 구조 분석 (sperm chromatin structure assay). 결 과: 첫째로 인간 정자의 운동성은 $0.5{\mu}g$ 농도의 콜레스테롤을 첨가한 동결보존액에서 동결-해동하였을 경우, 콜레스테롤을 첨가하지 않은 군에 비해 유의적 차이를 보이며 증가하는 것을 확인하였다 ($33.46{\pm}1.48%$ vs. $30.10{\pm}1.07%$, p<0.05). 다음으로 동된 정자의 첨체 반응 검사에서도 콜레스테롤을 첨가한 동결보존액에서의 첨체 반응이 일어나는 정자의 비율이 첨가하지 않은 군에 비해 유의하게 높게 관찰되었다 ($53.60{\pm}1.60%$ vs. $47.40{\pm}1.86%$, p<0.05). 마지막으로 정자 염색질 구조 분석에서는 콜레스테롤을 첨가한 군이 첨가하지 않은 군에 비해 정자의 DNA손상이 적게 나타남을 확인하였다. 결 론: 본 실험은 동결보존액을 통한 정자 원형질막 내 콜레스테롤 함유량의 증가가 동결-융해 후 정자의 운동성과 수정능(capacitation status)을 증가시키고 DNA 손상을 방지하는 역할을 한다는 결과를 보여주었다. 이러한 결과를 통해 동결보존액 내 콜레스테롤의 첨가는 인간 정자의 동결보존 동안 발생할 수 있는 동결 상해를 줄여줄 수 있는 유용한 방법으로 사료된다.
폐색성 혹은 비폐색성 무정자증에서 부정소 정자채취법 등이 부적절하다고 여겨질때는 정소 조직을 일부 절제하여 그 조직으로부터 정자를 직접 채취하게 되는데 일반적으로 이렇게 정소로부터 추출한 정소정자는 운동성이 전혀 없거나 매우 약한 운동성을 보이는 경우가 많다. 본 연구의 목적은 이러한 정소정자를 Vero cell과 공배양을 시킴으로써 운동성을 획득시키거나 향상시키고 이를 수정시키는 시기까지 지속시킴으로써 정소정자추출술 (TESE)을 시행하는 환자나 의료진들에게 보다 편안하고 융통성있는 시간대를 부여하고, 아울러 정자직접주입술 (ICSI)을 보다 용이하게 하여 성공적인 수정률과 임신율을 얻음에 있다. 또한 ICSI를 시행한 후, 운동성이 향상된 잉여의 정소정자를 냉동보존함으로써 차후에 TESE을 다시 시행치않고도 시험관 아기 시술을 시도할 수 있는 부가적인 잇점도 있다고 할 수 있다. 대상환자군은 정관폐색증(n=11) 혹은 비정관폐색증(n=2)을 보이는 13명의 무정자증의 남성불임환자였으며 난자회수예정일 3일전에 TESE를 시행하여 정소정자를 얻은 후 이를 정자직접주입술이 시행되는 당일까지 Vero cell과 공배양을 실시하였다. Vero cell과의 공배양에 의하여 운동성이 있는 정소정자의 수는 공배양전과 비교하여 평균 3.3배가 증가하였으며, 특히 공배양전에 운동성이 있는 정소정자의 수가 50,000/ml이하의 미약한 운동성만을 보였던 경우 (n=5)에는 공배양 후에 운동성이 있는 정소정자 수의 평균증가율이 7.7배였다. 공배양전 정자운동성이 전혀 없었던 2례의 비정관폐색증환자중 3일간의 공배양을 통하여 1례에서 운동성을 획득한 정소정자를 얻을 수 있었으며 (14,300/ml), 정자직접주입술을 통하여 성공적인 수정 및 임신에 도달할 수 있었다. Vero cell과 공배양을 하고 ICSI했던 결과, 평균 수정률은 75.0% 이었으며 임신율은 61.5%였다.
본 연구에서는 보다 효율적인 동결 보존법을 수립하기 위하여 현재 사용되는 동결 보존액과 동결방법을 정자의 운동성 측면에서 비교해 보았다. 즉, 세 종류의 조성이 다른 동결보존액인 TYB, dithiothreitol을 첨가한 TYB+DTT, KS II 등이 동결보존 전후에 있어 운동성에 미치는 영향을 조사하였으며, 또한 vapor freezing 방법과 computerized freezer를 사용한 동결방법이 정자 운동성에 미치는 영향을 알아보았다. 정자의 분석은 현미경적 방법과 두 종류의 컴퓨터 정자 자동측정기인 SAIS와 Hamilton Thorn을 사용하여 동결 전 후의 정자 운동성과 VCL, VSL, VAP, ALH, LIN 등의 sub-motility 패턴을 측정하였다. 정액성상이 정상인 군에서 동결보존액을 비교한 실험결과는 TYB군과 TYB+DTT군, 그리고 KS II군의 융해 후 운동성이 각각 28.3%, 23.0%, 34.8%로 KS II군이 우수하였고, 동결방법을 비교한 실험에서는 vapor freezing 군과 computerized freezing 군의 융해 후 정자 운동성이 각각 27.8%, 33.2%로 유의차는 없었다. 또한 무력정자증을 보인 정액군에서는 TYB군과 TYB+DTT군, 그리고 KS II군에서 융해후 정자 운동성이 각각 13.6%, 10.0%, 18.5%로 여기 KS II군이 우수하였으며, vapor freezing군과 computerized freezing군의 융해 후 정자 운동성은 12.8%, 12.9%로 유의차가 없었다. 이상의 결과로 보아 운동성이 정상인 정액군과 무력정자증을 보이는 정액군에서 KS II를 사용해 동결하는 것이 TYB나 TYB+DTT를 사용하는 것보다 운동성 있는 정자를 회수하는데 더 효율적이며, 동결방법 측면에서는 vapor freezing 방법과 computerized freezing방법간에 큰 차이가 없음을 볼 수 있었다.
항정자항체를 검사할 수 있는 면역분석법개발을 위하여 immunoaffinity chromatography로 분리 정제한 정자표현항원을 microtiter plate에 고정화 시킨것과 효소와 화학발광체로 표지된 2차항체를 사용하여 ELISA법과 CIA법을 개발하고 이 방법의 이용 가능성을 검토하기 위하여 기존 방법인 Kibrick test법으로 임상소견이 다른 남성혈청을 분석 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 인간정자 표면항원을 분리하기 위한 immunoaffinity column을 제작키 위하여 인간정자를 토끼에 주사하여 정자에 대한 항혈청을 생산하였으며 이를 Protein A-Sepharose column으로 분리 정제하여 CNBr activated Sepharose-4B에 coupling시켜 immunoaffinity column을 제작하였다. 이 column에 균질화된 정자를 반응시키고 SDS를 넣은 Tris-HCI buffer로 용출시켰을때 60KD정도의 분자량을 갖는 분획을 얻었다. 2. 분리 정제된 human IgG를 microtier plate에 농도를 달리하여 고정화 시키고 ELISA용 Goat anti-human IgG-HRP conjugate와 CIA용 Rabbit anti-human IgG-ABEI-H conjugate와 반응시켜 그 활성도를 측정하였던 바 농도에 따라 반응의 정도가 감소하였다. 3. ELISA법으로 양성혈청의 희석곡선을 작성하였을때 경사가 완만한 것과 급한 것의 두 종류의 경향을 띈 곡선으로 대별되었으며 완만한 경사를 나타내는 것에서 1:160 희석치에서 O.D가가 0.1이하를 음성, 0.1이상 0.2이하를 약양성(weak positive) 그리고 0.2이상을 양성으로 판별하였다. 4. ELISA, CIA 그리고 Kibrick test로 동일시료를 분석 비교하였던바 ELISA와 CIA는 거의 동일한 상관관계를 보였으나 Kibrick test와는 50% 수준만 일치함을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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