• Development and Reproduction
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• v.1 no.1
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• pp.57-65
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• 1997

생쥐의 부정소에서 진행되는 정자 성숙과정 동안의 첨체반응 능력의 변화를 조사하였다. 자발적 첨체반응 및 난포액, 프로게스테론, 또는 A23187에 의해 유발되는 첨체반응은 모두 정자의 성숙에 의존저긍로 일어났다. 두부 부정소의 매우 적은 정자만이 난포액 및 프로게스테론에 반응하여 첨체반응을 일으켰으며 체부 및 미부 부정소간에 첨체반응율에 차이가 없었다. 반면 A23187 처리시 상당수의 두부 부정소 정자가 첨체반응을 진행하였다. 이러한 결과에서 두부 부정소를 거쳐 체부 부정소에 도달한 생쥐 정자는 첨체반응 능력을 획득하여 이 과정에서 정자의 원형질막 표면에서는 첨체반응을 유발하는 물질과 상호작용에 필요한 변화가 진행되는 것으로 사료된다. 반면 정자내로의 $Ca^{2+}$ 유입 후 진행되는 막융합과 첨체내용물의 분비에 필요한 능력은 두부 부정소 정자도 일부 갖고 있는 것으로 사료된다.

• Development and Reproduction
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• v.5 no.1
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• pp.53-57
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• 2001

Sperm capacitation and acrosome reaction (AR) have been known to be Ca$^{2+}$-dependent events. Sperm capacitation accompanies with cholesterol efflux fiom plasma membrane, that eventually stimulates AR. However, whether the AR mediated by cholesterol efflux is Ca$^{2+}$ dependent has not been verified yet. Recently, methyl beta cyclodextrin (MBCD) was found to evoke AR by stimulating the cholesterol efflux fiom sperm membrane. In the present study, we examined the requirement of Ca$^{2+}$ in the MBCD-induced AR. During incubation of sperm in the bicarbonate buffered media MBCD increased AR in a dose-dependent manner regardless of the Ca$^{2+}$ presence. In the presence of low molar concentration of Ca$^{2+}$ (100 ${\mu}$M), MBCD-induced AR was slightly increased compared to Ca$^{2+}$-free condition. In the absence of Ca$^{2+}$ supplement, spontaneous AR was slightly increased during the incubation but inhibited by 100 ${\mu}$M EGTA. MBCD potentiated AR even the presence of EGTA. However, EGTA attenuated MBCD-induced AR, suagesting the functional involvement of intracellular Ca$^{2+}$ in the MBCD-induced AR. Taken together, it was suggested that cholesterol efflux from the sperm plasma membrane was sufficient for induction of AR even in the absence of extracellular Ca$^{2+}$and that a condition permissive for mobilization of intracellular Ca$^{2+}$ is important for MBCD-induced AR.

• Proceedings of the Korean Society of Developmental Biology Conference
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• 1998.07a
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• pp.45-47
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• 1998

STZ를 주사한 후 혈액내 인슐린 및 포도당 농도는 당뇨병 유발에 의해 반비레적인 관계를 보였다. 대조군의 부정소두와 체내 정자의 농도 그리고 부정소미내 정자의 수는 당뇨병 유발에 의한 혈당량의 변화에 민감하게 감소하였다. 자발적 첨체반응율은 대조군의 부정소미와 수정관내 두부위간 유의한 차이로 증가하였다. 3일군과 14일군의 부정소미내 정자의 자발적 첨체반응율은 대조군에 비해 유의하게 증가하였다. ARIC test 결과 대조군, 3일군, 그리고 14일군에서 약 12%의 차이를 보였다. 결과저긍로 당뇨병 유발에 의해 부정소미내 정자수의 감소와 자발적 첨체반응율이 상대적으로 높아지나 ARIC test의 결과에서 부정소미내 정자는 수정능력이 있는 것으로 판단된다. 따라서 당뇨병은 정자의 수적인 감소를 유발하며 부정소내 기능의 이상을 초래하여 정자성숙을 방해하여 자발적 첨체반응을 증가시킴으로서 개체의 수정율 감소를 초래할 수 있는 것으로 사료된다.

• Development and Reproduction
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• v.3 no.1
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• pp.87-93
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• 1999

The possible role of Na$^{+}$/H$^{+}$ antiporter in both the capacitation and the acrosome reaction (AR) was examined in mouse epididymal spermatozoa. Spontaneous acrosome reaction was inhibited by dimethyl amiloride (DMA), a specific inhibitor of Na$^{+}$/H$^{+}$ antiporter, with dose dependent manner. Follicular fluid- or A23l 87-induced acrosome reaction was not inhibited by DMA. It suggests that change in pH$_{i}$ by monovalent cation transport through the Na$^{+}$/H$^{+}$ antiporter is possibly engaged in the capacitation and that agonist- as well as A23l87-induced AR in capacitated sperm might be independent from the Na$^{+}$/H$^{+}$ antiporter. Conclusively, changes in pH$_{i}$ through the Na$^{+}$/H$^{+}$ antiporter might be important for sperm capacitation and it virtually occurs upstream of the $Ca^{2+}$ influx which precedes the acrosome reaction in mouse epididymal spermatozoa.pididymal spermatozoa.

• Journal of Embryo Transfer
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• v.11 no.3
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• pp.317-321
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• 1996

본 연구는 수정능획득유기물질로 알려진 카페인 헤파린을 병행처리하여 한우 정자의 첨체 반응율과 생존율을 알아보고 수정능획득과정 중에 단백질의 변화상을 전기영동방법으로 조사하였다. 동결융해후 정자의 생존율은 90%이상이었으나 전배양처리후 0.5시간에 70%로 감소하고 2시간 이후에는 35%로 감소하였다. 정자의 첨체반응율은 동결융해후 정상정자가 85.7%였으나 전배양시간에 따라 53.4%에서 14.3%로 감소하였다. 동결융해후 첨체가 소실된 생존정자는 9.4%였으나 전배양시간에 따라 17.2%에서 46.8%로 증가하였다. 원정액에서는 분자량 20,000정도에서 동결융해후 전자보다 특이적으로 많은 단백질량을 나타내었으나 동결융해 후 정자를 0.5에서 2.0시간으로 전배양하였을 때 전배양시간에 따른 단백질상의 변화는 대조구와 큰 차이가 없었다.

• Development and Reproduction
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• v.4 no.2
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• pp.203-213
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• 2000

To investigate the effects of reactive oxygen species (ROS) on capacitation, acrosome reaction in human spermatozoa. Human spermatozoa were incubated with xanthine-xanthine oxidase (X-XO), $H_2O$$_2$, sodium nitroprusside (SNP) or lymphocyte. Otherwise, spermatozoa were incubated under low $O_2$ (5 ％) condition. Chlortetracycline (CTC) staining was conducted to assess capacitation and acrosome reaction. Analysis of lipid peroxidation was done by spectrophotometric determination of malondialdehyde (MDA) production in spermatozoa. $H_2O$$_2$, X-XO, SNP and lymphocyte treatment significantly increased capacitated spermatozoa within 1 h of incubation. There was no significant difference in capacitation between low- and high $O_2$ groups. In the presence of low concentration of $H_2O$$_2$, lipid peroxidation decreased significantly. However, under the high concentration of $H_2O$$_2$, lipid peroxidation significantly increased at the end of incubation compared to control. In the presence of high concentration of lymphocytes, lipid peroxidation significantly increased compared to control at 1hr of incubation. There was no significant difference in lipid peroxidation according to $O_2$ concentration examined. Acrosome reaction (AR) was evaluated by CTC staining after the progesterone challenge. In all ROS groups, AR increased compared to control. The X(100 $\mu$M) - XO (100mIU) system was the most potent to induce AR. Taken together, it suggested positive control of AR by ROS and the positive relationship between the lipid peroxidation and AR. The early onset of capacitation in the presence of ROS suggest that ROS might be a positive regulator of sperm capacitation and hyperactivation.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• v.32 no.2
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• pp.149-154
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• 2005

연구목적: 정자의 첨체상태는 수정능과 상관관계가 있다. 본 연구는 사람 정자의 동결보존 시 Fertilization promoting peptide (FPP) 처리가 첨체 유지에 효과가 있는지를 알아보고자 실시하였다. 연구재료 및 방법: 사람 정자는 정액검사를 의뢰한 시료를 사용하였으며, 적정농도를 조사하기 위하여 25, 50, 100 nM FPP를 신선정자에 처리한 뒤 시간별로 첨체의 변화를 조사하였다. 또한 적정화된 50 nM FPP를 정자의 동결-융해 시에 처리한 뒤 첨체 변화를 조사하였다. 첨체 변화는 FITC - pisum sativum lectin (PSA) 염색방법을 이용하여 조사하였다. 결 과: FPP 농도 변화와 처리시간에 따른 사람 정자의 첨체 변화를 조사하였던 바, 50 nM FPP 처리군에서 대조군보다 높은 온전한 첨체비율을 얻을 수 있었다. 정자의 동결-융해 시, 동결액과 융해액에 50 nM FPP 첨가가 온전한 첨체를 유지하는 비율을 조사하였던 바, 신선 정자의 결과보다는 유의하게 낮지만 무 처리군보다 유의적으로 높은 온전한 첨체를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한 동결액에만 또는 융해액에만 50 nM FPP 처리를 하더라도 무 처리군보다 유의하게 높은 온전한 첨체 비율을 획득할 수 있음을 알 수 있었다 (p<0.001). 결 론: 사람 정자의 동결보존 시 50 nM FPP 첨가는 자발적으로 발생하는 첨체반응을 억제하고, 온전한 첨체를 유지할 수 있어 수정능 보유에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Animal Reproduction
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• v.11 no.1
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• pp.26-32
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• 1987

본 시험은 산양정자의 전배양환경으로서 적출햄스터자궁의 이용가능성을 검토하기 위해 적출햄스터자궁에서 6시간 전배양한 산양정자의 미세구조적 변화를 투과형전자현미경으로 관찰하였다. 산양정자를 채취 직후 고정하였을 때는 정자두부의 미세구조에 변화가 없었으나, 적출햄스터자궁에서 6시간 전배양한 후 고정하였을 때는 53%의 정자에서 첨체에 소포형성이 관찰되었으며, 32%는 첨체가 소실되었다. 따라서 정자두모의 소포형성은 첨체반응에 의한 것이고, 정자의 두모가 소실된 것은 죽은 정자에서 관찰되었을 가능성을 시준했다.

• Korean Journal of Animal Reproduction
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• v.23 no.3
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• pp.229-237
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• 1999

The influence of ascorbic acid (Asc) and ferrous sulfate (Fe$^{2＋}$) on capacitation, acrosome reaction and fertility in vitro was investigated in boar frozen-thawed spermatozoa with or without preincubation. The addition of 0-1.0 mM Fe$^{2＋}$ to sperm suspensions during preincubation increase acrosome reaction (P＜0.05) and oocyte penetration. These increase are also associated with addition of 0~0.5 mM Asc, but the penetration rates were higher in those without than with sperm preincubation. The addition of 0.1 mM Asc than 0.5 mM in medium with Fe$^{2＋}$ were significantly (P＜0.05) higher on acrosome reaction at 2 h after sperm preincubation. No significant differences, however, were observed in penetration rates among the concentrations of Asc. On the other hand, when preincubation medium containing the Asc was supplemented with 0.1mM Fe$^{2＋}$, the percentage of spermatozoa acrosome-reacted were significantly (P＜0.05) higher than in medium wothout Fe$^{2＋}$, on the contrary, the penetration rate was significantly (P＜0.05) low during in-vitro fertilization. These findings indicate some apparent effects of Fe$^{2＋}$ or Asc addition on acrosome reaction and the fertilizing potential by sperm preincubation.

• Applied Microscopy
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• v.30 no.1
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• pp.61-72
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• 2000

Three fertilization envelopes (FE) have been observed after the artificial insemination of U. unicinctus oocytes. The substances of the first fertilization envelope, which is an effective barrier against excessive sperm, come mainly from the surface coat of the oocyte. The secretions of the cortical granules take part in formation of the 2nd fertilization envelope. Histologically, the 3rd fertilization envelope is not amorphous as seen under light microscope, but contains numerous panicles under electron microscope, which would be contributed to harden the envelope by 60 min after the fertilization. With the substantial similarity between the 1st fertilization envelope and the surface coat of the oocyte, and the coincidence of retraction of microvilli and the formation of the 1st fertilization envelope, it is suggested that the microvilli contain the sperm receptors in U. unicinctus. Some granular substances from the distal part of the acrosome diffuse on the surface coat of the oocyte while the acrosomal tubules penetrate into the surface coat. The acrosomal tubules arise from the proximal part of the acrosome and pass through the acrosomal lumen.