• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.77-81
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• 2020

본 연구는 돼지정자의 동결보존에 있어 0.5 ml straw에 비해 5.0 ml straw가 가지고 있었던 제한적인 요소들을 극복하기 위하여 동결속도, 융해온도 및 융해 시간을 확립하기 위하여 실시되었다. 동결속도는 정자가 -140℃까지 도달하는 시간을 8분 30초인 동결법(FR-1)과 14분인 동결법(FR-2)으로 나누어 각각 0.5 ml 및 5 ml straw를 이용하여 동결하였으며, 동결-융해한 정자는 CASA 장비를 이용하여 정자 성상을 비교 분석하였다. 동결속도 만큼 융해 온도 및 시간 또한 매우 중요한 요소이기 때문에 융해 방법을 37℃, 50℃ 및 70℃에서 각각 115초, 45초 및 25초간 실시하여 정자 성상을 비교하였다. 그 결과 FR-2의 동결속도 보다 FR-1의 동결속도에서 높은 생존율과 운동성을 보였고, 50℃에서 45초간 융해 하였을 때 가장 높은 생존율과 운동성을 보였다(73.4±3.6; 74.5±2.2%, p<0.05). 정자의 첨체 충실성 및 형태학적 특징에서는 처리구간에 유의적인 차이가 없었다. 본 연구를 통해 얻은 데이터를 종합해볼 때, 그 동안 동결정액을 이용한 돼지 인공수정 시 5.0 ml straw가 0.5 ml straw 비해 저조한 정자 생존율 및 활력을 나타냄으로써 번식성적이 떨어져 사용을 기피하여 왔지만 개선된 프로토콜을 활용하면 동결정액을 이용한 돼지 인공수정에 있어 여러 straw를 융해해야 하는 불편함 대신에 인공수정 시 1 straw를(dose) 융해하여 사용함으로써 사용자의 편리성을 높일 뿐만 아니라 인공수정에 있어 집중력을 높여 번식성적 향상에도 기여할 것으로 사료된다.

• Applied Microscopy
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• 제40권1호
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• pp.1-8
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• 2010

경골어류 잉어과(Cyprinidae), 황어아과(Leuciscinae)에 속하는 버들치(Rhynchocypris oxycephalus)의 정자형성과정과 정자의 형태를 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 버들치의 정소는 부레와 창자사이에 위치하고 있었고 장축 약 2.3 cm, 단축 약 6 mm 정도로 팽창된 긴방추형이었고 흰색을 띠고 있었다. 정자형성과정은 정소낭(testicular cyst)에서 이루어졌으며, 각 정소낭 내에서 다양한 분화시기의 생식세포가 분포하고 있었다. 정원세포는 전자밀도가 매우 낮고 미토콘드리아의 발달이 현저하였다. 제1정모세포는 원형으로 정원세포보다 크기가 작았고 제2정모세포는 제1정모세포보다 더 작아졌고 핵의 전자 밀도는 더 높았다. 정세포의 초기발달시기에는 세포의 크기가 정모세포보다 작아졌고 두부의 전자밀도가 높아졌으며 편모가 형성되기 시작하였고 미토콘드리아는 핵 주변에 분포하였다. 정자 완성과정 말기에는 핵의 염색질 응축이 뚜렷하였으며 핵은 세포질 한쪽에 치우쳐 있었고, 미토콘드리아는 편모 주변에 집중되었다. 완전히 성숙한 정자의 경우 두부형태는 구형이었고 두부에서 첨체는 관찰되지 않았으며 편모의 미세소관 배열은 9+2구조를 이루고 있었다. 또한 편모 양쪽으로 lateral fin은 관찰되지 않았다.

• 대한의생명과학회지
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• 제2권1호
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• pp.57-69
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• 1996

한국산 대륙밭쥐 (Clethrionomys rufocanus regulus) 정자변태 과정을 알아보기 위하여 정소내 세정 관상피의 세포분화에 따른 형태적 특징들을 기초로 하여 전자현미경으로 관찰한 결과는 다음과 같다. 1. 대륙밭쥐의 정자변태 과정은 골지(Golgi), 두모(cap), 첨체(acrosome), 성숙(maturation) 및 이탈기(spermiation phase)로 구분하였고, 다시 각각 전후단계로 세분하여 전과정을 10단계로 나누었다. 2. 염색질 변화는 골지 후기에서 서서히 응축하여 성숙기에서 균질화되고, 이탈기에서 완전한 핵을 형성하였다. 3. 정자두부는 낫꼴모양을 가지며, 정자꼬리는 골지 전기에서 형성되기 시작하여 이탈기에서 완성되었다. 4. 이탈 전 후기의 정자세포의 형태적 특징으로서는, 이탈전기의 정자 세포는 3가지 유형으로 구분 되어졌다. (1).미토콘드리아의 불규칙 배열과 더불어 경부와 중편부에 세포질 소적을 함유한 정자세포(A-type). (2). 미토콘드리아가 축사를 중심으로 완전히 배열되고, 중편부에 세포질 소적을 함유한 정자세포(B-type). (3) 축사를 중심으로 미토콘드리아의 배열 후 경부에만 세포질 소적을 함유한 정자세포(C-type). 그리고 이탈후기의 경우, 정자세포들이 정자두부만 Sertoli cell의 세포질에 싸여져 있거나 또는 Sertoli cell의 세포질로부터 이탈되기 직전의 정자로 구분되었다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제25권3호
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• pp.251-260
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• 1998

It is well known that the clinical test for responsibility of accurate fertilization capacity in male partners is very important to diagnose and treat the infertility. However, it has been reported that the traditional semen analysis cannot accurately predict fertilization and pregnancy potential. The present study was performed to evaluate the acrosomal reaction to ionophore challenge (ARIC) test as a prognostic indicator for fertilization of sperm and oocyte in an in vitro fertilization and embryo transfer (IVF-ET) program. From March 1996 to Februry 1997, 30 couples undergoing IVF program were allocated to this study group. All female partners in the study group were 35 years old or less and their serum level of basal follicle stimulating hormone (FSH) and estradiol $(E_2)$ were normal. All the male partners have normal parameters of semen analysis. The ARIC tests were performed on the day of ovum pick up and in vitro insemination in all the male partners. The controlled ovarian hyperstimulation (COH) using luteal long protocol of gonadotropin releasing hormone (GnRH) agonist was used in all couples for IVF-ET. The acrosomal reaction with $10{\mu}l$ of 10% DMSO was induced spontaneously in $10.1{\pm}9.8%$, and acrosomal reaction with calcium ionophore A 23187 was induced in $27.4{\pm}18.1%$, and the ARIC value was $17.4{\pm}16.2%$. There were no significant correlation between the ARIC value and the fertilization rate ($r^2$=0.044, p=0.268). There were also no significant correlation between the ARIC value and the percentage of the grade I, II embryos ($r^2$=0.046, p=0.261). On the basis of above results, it was suggested that ARIC test might not be a useful prognostic indicator for fertilization in IVF-ET in male partners with normal parameters of conventional semen analysis. We guessed that IVF-ET could be performed to the patients primarily without universal appilcation of ARIC test to all male partenrs, and if fertilization failure occurs, the micro assisted fertilization (MAF) such as intracytoplsmic sperm injection (ICSI) might be used as an alternative mode of treatment with acceptable success rate.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제25권3호
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• pp.331-340
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• 1998

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.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제29권1호
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• pp.57-66
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• 2002

Objective : This study was designed to investigate the interrelationship and clinical usefulness of sperm morphology by strict criteria (SM), acrosome reaction following ionophore challenge test (ARIC) and sperm penetration assay (SPA) using zona-free hamster ova as prognostic factors in in vitro fertilization. Materials and Methods: Semen samples were provided by 83 patients undergoing IVF. We first evaluated the differences between normal fertilization group and poor fertilization group on three andrologic tests. Secondly, we analyzed the relationship between the three andrologic tests and in vitro fertilization on IVF settings. Finally, we evaluated the effectiveness of the three andrologic tests as the prognostic indicators for fertilizing ability. Results: The fertilization rate of all men in the poor fertilization group was less than 30%; but there was no evidence that this poor fertilization was due to oocyte defects. The results of three andrologic tests were significatly higher in normal fertilization group. Fertilization rate (%) in vitro was highly correlated (p<0.001) with % normal sperm by SM, ARIC value (%), and SPA result. By using Receiver-Operator-Characteristic curve (ROC), we evaluated the effectiveness of these three tests. The sensitivity and specificity of SM, ARIC test and SPA in predicting fertilization potential in IVF setting were 76% and 75%, 84% and 90%, and 76% and 95%, respectively. Conclusion: Our data suggest that the three andrologic tests can be reliable tools as prognostic factors of sperm fertilizing ability. Among these test, ARIC test and SPA gave more accurate information on fertilizing capacity. ARIC test was shown to have a predictive value for fertilizing ability comparable to that of SPA that appears to be a simple and cost-effective addition to current andrology laboratory. Combined application of these three tests may give more information on predicting sperm fertilizing capacity.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제2권1호
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• pp.75-80
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• 1998

메기 정자는 그 길이가 약 62.5 \mu m이며 구형의 핵, 짧은 중편 및 꼬리를 ㄱ진 일반적인 메기류 정자의 미세구조적 특징을 나타내었다. 정자는 대부분의 경골어류의 정자에서와 같이 첨체를 가지고 있지 않았으며 염색질은 완전치 농축되어 있었다. 핵와(nuclear fossa)는 약 0.6 \mu m 함입되어 있었고 그 속에 기부 중심립과 말단 중심립의 일부가 포함되어 있었다. 두 중심립은 140 \circ C의 각도로 배열되어 있었으며 말단 중심립에서 9개의 부수체가 언형질막을 향하여 배열되어 있었다. 미토콘드리아는 중편 세포질에서 2층 또는 3층으로 배열되어 있었으며 핵의 후반부와 꼬리의 기부를 둘러싸고 있었다. 꼬리는 축사만으로 구성되어 있었으며 lateral fins는 관찰되지 않았다. 메기 정자의 가장 큰 구조적 특징은 중편 세포질에 구성되어 있는 관구조(tubular structure)이었다. 대부분의 경골어류의 정자는 중편 세포질에 미토콘드리아만을 포함하고 있으나, 메기 정자에서는 중편 세포질의 전반부에 미토콘드리아가 포함되어 있고, 후반부에는 소관이 모여 망상구조를 형성하는 관구조가 잘 발달되어 있었다. 이와 같은 관구조는 현재까지 Characiformes의 정자 이외의 다른 경골어류에서는 보고된 바 없으며 이러한 구조는Characiformes과 메기류의 계통학적 관계를 연구하는데 매우 중요한 형질로 여겨진다. ^u The spermatozoa of Silurus asotus are appoximately 62.5 \mu m in length and relatively simple cells composed of spherical head, a short midpiece and a tail as in most Siluriformes. The ultrastructure of the spermatozoa of S. asotus is characterized by the following features. The nucleus measuring about 1.5 \mu m in length is depressed with a deep nuclear fossa of about 0.6 \mu m in length, two fifth of the nuclear diameter. The fossa contains the proximal centriole and the half of the distal centriole. Two centrioles form an angle of approximately 140 \circ to each other. the nine satellite rays radiate from the outer surface of the distal centriole. the mitochondrea surround the basal nucleus and the axoneme, and are arranged in two or three layers in the postnuclear cytoplasm. The lateral fins are lost in the sperm tail. The most significant feature is manifested in the midpiece. The midpece comprises two parts, the mitochondria and the tubular structure unlike other teleost fishes containing only the mitochondria. The tubular structure was reported only in the spermatozoa of Citharinus belonging to the characiformes of teleost fishes. Thus it is considered to be a good characteristics for the study of phylogenetic link between Siluriformes and Characiformes.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제2권1호
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• pp.101-109
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• 1998

1993년 1월부터 12월까지 한국 서해 군산시 오식도 조간대에서 채집한 대맛조개를 대상으로 정자형성과정 및 생식주기를 조직학적 및 투과형전자현미경으로 조사하엿다. 대맛조개(Solen grandis)는 자웅이체이다. 본 종의 완숙정자의 형태 구조는 다른 이매패의 정자들이 갖는 원시형(primitive type)으로 작은 두부와 한 개의 두모첨체를 가지며, 편모축사를 둘러싸고 있는 4개의 미토콘드리아로 이루어진 짧은 중편을 갖는 것이 관찰되었다. 완숙정자 두부의 길이는 대략 2 \mu m정도였고, 정자 미부의 길이는 약 20 \mu m 정도였다. 정자 미부 편모의 axoneme은 중앙의 2개의 미세소관(microtubule)과 주변에 위치한 9쌍의 미세소관으로 구성되어 있었다. 본 종의 방정기는 6월과 7월 사이로써 주된 방정시기는 해수수온이 20 \circ C 이상 상승하는 7월에 일어났다. 생식주기는 초기활성기 (12-1월), 후기 활성기 (1-3월), 완숙기 (3-8월), 부분방정기 (6-7월), 퇴화 및 비활성기 (8-12월)의 연속적인 5단계로 구분할 수 있었다.

• Applied Microscopy
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• 제33권1호
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• pp.25-39
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• 2003

큰발웃수염박쥐 (Myotis macrodactylus)의 세정관 정상피의 분화과정과 미세구조적 특징들은 알아보기 위하여 광학 및 전자현미경을 이용하여 조사하였다. 정자형성 과정은 4월부터 9월까지로 나타났다. 정자형성세포의 미세 구조적 특징에 있어서, A형 (Ad, Ap)의 정원세포는 기저막 위에 위치하며, Sertoli cell에 의해 둘러싸여져 있고, 대부분의 세포는 타원형이다. Ad형은 Ap형 보다 핵과 세포질의 전자밀도가 높은 것이 특징적인 반면에, B형의 정원세포는 구형의 세포로서 A형 정원세포 보다 세포가 크며, Ap형과 마찬가지로 세포질이 밝고, 거의 핵소체가 핵막에 인접되어 있다. 정모세포는 크고 구형이지만, 제 1 정모세포가 제 2 정모세포보다 다소 크다. 정자변태는 골지, 두모, 첨체, 성숙 및 이탈기로 구분하였고, 세포구조물의 특징들에 의해 각각 전 후기로 다시 세분하여 전과정을 9 (기)로 나누었다. 핵질의 변화는 골지후기부터 서서히 응축하기 시작하여, 이탈기에서 완전한 핵을 형성하였다. 정자꼬리의 형성시기는 골지전기에서 형성하기 시작하여 이탈기에서 완성되었다. 동면직전 10월부터 동면기 (11월, 12월, 이듬해 1, 2, 3월)까지는 정자형성 세포의 퇴화과정이 일어났다. 즉 미분화 정자형성 세포들은 세르톨리 세포의 식작용에 의해 포식되어졌는데 이는 동면을 위한 에너지 효율적 이용과 번식조절을 위한 적응 메카니즘이라 여겨진다.

• Applied Microscopy
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• 제40권3호
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• pp.169-176
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• 2010

난태생어류인 성숙한 블랙몰리(black molly, Poecilia sphenops)와 세일핀몰리(sailfin molly, Poecilia latipinna)의 정소를 적출하여 정자형성과정과 정자의 미세구조를 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 정소는 부레와 창자사이에 위치하고 있었고 장축 7 mm, 단축 2 mm 정도의 크기로 흰색을 띠고 있었다. 두 종 모두 정자형성 과정은 정소낭(testicular cyst)에서 이루어졌으며, 각 정소낭 내에 동일한 분화시기의 생식세포가 분포하고 있었다. 제1정모세포는 타원형으로 관찰되었으며, 핵과 세포질의 전자밀도는 다른 생식 세포들에 비해서 매우 낮았고 미토콘드리아는 핵막주위에 분포하고 있었다. 제2감수분열 전기의 태사기에 나타나는 태기사복합체(synaptonemal complex)들이 확인되는 경우도 있었다. 두 종 모두 제2정모세포는 구형으로 정원세포보다 크기는 작았고 인은 발달되어 있지 않았으며, 핵의 전자밀도는 더 높아졌다. 특히 미토콘드리아는 세포질 전체에 분포하고 있었고 정세포가 정자로 발달하는 정자완성과정시기에 편모가 형성되는 경우가 일반적이지만 이미 제2정모 세포시기에 편모형성이 관찰되었다. 정자의 중편부위를 횡단한 결과 미토콘드리아는 2~4개 정도로 관찰되었고 편모의 미세소관 배열은 전형적인 두 종 모두 9+2 구조를 이루고 있었고 편모에 lateral fin이 발견되었다. 성숙한 정자의 두부형태는 구형인 정세포와 달리 장원추형이었으며 염색질 응축이 매우 뚜렷하였고, 두부에서 첨체는 관찰되지 않았으며 중편부의 미토콘드리아는 두 종 모두 8~10개가 종렬로 위치하고 있었다. 이상과 같이 두 종의 정자형성과정과 정자의 형태는 같으며 이런 특징은 난태생 송사리과 어류의 공통적인 특성으로 생각된다.