• 한국가축번식학회지
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• 제19권4호
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• pp.271-281
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• 1996

1960년대에 본격적인 연구가 시도된 난세포질내 정자직접주입법(Intracytoplasmic Sperm Injection ; ICSI)은 1976년에는 Uehara 등에 의한 hamster의 연구에서 최초로 전핵의 형성에까지 성공하였다. 이후 계속된 연구를 통하여 여러 동물종에서 이 방법에 의한 난자의 수정 및 배발달에 성공하여, 1988년에 토끼, 1991년에 소, 1995년에는 생쥐에서 산자의 생산에 성공하였다. 한편, 사람에 있어서는 1988년 Lanzendorf 등에 의해 최초로 사람난자가 난세포질내 정자직접주입법에 의해 수정에 성공한 것이 보고되었으며, 1992년에는 Palermo 등에 의해 이 방법에 의해 수정된 수정란 이식을 통한 임신 및 성공적인 분만이 보고되었다. 난세포질내 정자직접주입법에 있어서는 정자의 운동성 및 첨체반응 등의 유무가 수정에 관여하는 중요한 요인이 아닌 것으로 알려지고 있으며, 성숙한 정자가 아닌 정소상체(미부-두부)정자 혹은 정소내의 미성숙정자를 사용하여 난세포질내 정자직접주입법을 시행하여도 수정 및 임신이 가능한 것으로 보고되었다. 또한 정자세포(spematid)나 원형정자세포(round spermatid)를 수정과 배발달이 관찰되었으며 사람에 있어서는 분만까지 성공하였다. 현재까지 이 난세포질내 정자직접주입법은 학술적으로는 난자-정자가 결합하는 기전을 밝히는 연구에 이용되어 왔으며, 임상적으로는 시험관아기시술에 있어서 정자의 기능, 수 등이 문제가 되어 수정이 어려운 남성불임환자에게 적용하여 좋은 성과를 거두어 왔다. 향후 이 기술은 유전자진단이나 남성불임환자의 처치에 폭넓게 사용될 것으로 기대된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제7권2호
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• pp.73-79
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• 1992

Effects of caffeine, heparin and caffeine-heparin treatments for in vitro capacitation of Korean Native Cattle sperm on acrosorne reaction and viability were studied using the methods of Wells-Awa and Dual stain. The results were summerized as follows: 1. The acrosome reaction of sperm when treated with caffeine after 0 to 4 hrs of preincubation were 11.0~75.7% for Wells-Awa stain, and 14.3~75.55% for Dual stain. True acrosome reaction of sperm for Dual stain was 3.0~29.2%. The viability of sperm was 62. 2~27.2%. 2. The acrosome reaction of sperm when treated with heparin after 0 to 4 hrs of preincubation were 17.0~81.2% for Wells-Awa, and 14.3~75.5% for Dual Stain. True acrosome reaction of sperm for Dual stain was 1.5~26.6%. The viability of sperm was 58.6~35. 8%. 3. The acrosome reaction of sperm when treated with caffeine-heparin after 0 to 4 hrs of preincubation were 13.0~83.2% for Wells Awa, and 11.0~78.5% for Dual stain. True acrosome reaction of for Dual stain was 5.1~26.3%. The viability of sperm was 60.5~30.1%.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제24권1호
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• pp.27-34
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• 1997

This study aimed to evaluate the effect of seminal vesicle fluid (SVF) on the acrosome reaction (AR) occurred spontaneously or induced by $Ca^{2+}$ ionophore A23187, follicular fluid, and progesterone in mouse epididymal sperm. SVF was divided into high (MW>10 kD) and low (MW<10 kD) fractions by ultrafiltration. The low MW fraction of SVF decreased the rate of spontaneous AR, however the high MW fraction did not. It suggested that the low MW fraction of SVF might have contained decapacitation factor(s) responsible for prolonging of time need for capacitation. When sperm preincubated for 60 min in the presence of SVF, the rate of AR induced by A23187 was decreased, but prolongation of preincubation time for 120 min significantly potentiated the AR by A23187. It suggested that addition of SVF into sperm preincubation medium imposed the epididymal sperm a condition similar to ejaculation. AR induced by human follicular fluid or progesterone was also inhibited by SVF. It suggested that substance in SVF might have affected AR of mouse sperm by inhibiting the interaction between AR inducing ligands and sperm surface receptors involved in acrosomal exocytosis.

• 한국동물학회지
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• 제39권2호
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• pp.182-189
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• 1996

It has been known that spermatozoa should obtain their fertilizing ability through capacitation and acrosome reaction, and that in these processes of fertilization, Ca2+ platys an important role for their conjugation. Therefore the present study has been designed in order to clarify the effect of fluctuation of the media Ca2+ level and the intracellular concentration of the spermatozoa on the acrosomes. During the incubation of spermatozoa, a considerable fluctuation in the media Ca2+ level has been observed after the BSA administration and the media concentration of Ca2+. It is deduced that these fluctuation rates may have an effect on the acrosome reaction. The fluctuation of K+ flux has been observed in accordance with the incubation period over time, and it's concentration seems to be closely related with the acrosomal reaction. The respiratory exchange rate (RERI of the spermatozoa is kept more regular in the BSA and Cacl2 administration groups than the non-administration group. Based on the experimental findings, it is possible to deduce a hypothesis from these findings that physiological activities of the acrosome reaction are not functionally related to the media Ca2+ level and the intracellular influx of Ca2+ concentration, although Ca2+ platys an important role as a stimulating factor in the acrosome reaction.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제54권2호
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• pp.95-101
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• 2012

본 연구는 희소 한우인 제주흑우의 정액 동결을 위하여 동결보호제로서 glycerol과 amide 계열의 동결보호제인 5%의 DMA, DMF 그리고 7%의 MF를 이용하여 동결 융해 후 정자의 운동성, 생존율, 정자막 온전성 및 정자의 첨체 양상의 변화 조사를 위하여 수행하였다. 제주흑우의 정액을 동결 한 결과 glycerol과 DMF를 사용하였을 때 운동성은 $64.00{\pm}9.62$와 $59.00{\pm}5.48$로 DMA와 MF에 비해 유의적으로 높았으며(p<0.05), 생존율 역시 glycero과 DMF 처리구에서 $58.25{\pm}6.63$과 $53.05{\pm}3.77$로 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 그러나 glycerol과 DMF 처리구 간의 유의적 차이는 나타나지 않았다. 정자막 온전성 검사(HOST)에 있어서도 역시 glycerol과 DMF 처리에서 정자 미부의 팽창 비율 역시 $45.12{\pm}25.08$과 $44.95{\pm}8.58$로 유의적으로 높았다(p<0.05). 정자의 첨체막 양상 변화에 있어 F pattern의 비율이 MF 처리시 다른 처리구에 비하여 유의적으로 낮았으며(p<0.05), B pattern의 비율은 DMA, DMF 및 MF의 사용시 glycerol에 비하여 유의적으로 증가하였다(p<0.05). AR pattern의 비율에 있어서는 DMF를 제외한 amide의 사용은 F pattern의 감소와 조기 첨체반응에 의한 유의적인 AR pattern의 증가를 볼 수 있었다(p<0.0.5). 그러나 DMF의 사용은 glycerol 보다 AR pattern의 비율이 유의적으로 낮았다(p<0.05). 동결 융해 후 시간에 따른 정자의 생존율과 정자미부 팽창 비율에 있어서 융해 초기에는 glycerol에서 DMF 보다 높은 생존율과 정자 미부 팽창율을 나타냈으나, 1시간 이후부터는 DMF에서 glycerol 보다 높은 생존율과 정자 미부 팽창율을 나타내었다. 이러한 결과는 희소 가축의 생식세포 보존 및 유전자원 확립을 위한 중요한 자료가 될 것이며, 제주흑우 및 희소 가축의 안정적이고 효율적인 동결 정액 제조 연구에 있어 중요한 정보를 제공할 것으로 평가된다.

• Applied Microscopy
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• 제33권3호
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• pp.243-250
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• 2003

넙치의 웅성생식세포의 발달과 정자 구조를 광학현미경과 투과전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 곡정세관의 각 소낭내의 생식상피에서는 분열 증식중인 정원세포군이 염기성 염료에 미약하게 반응하기 시작한다. 정소조직의 계속적인 발달로 각 소낭내에는 분열증식중인 정모세포군을 관찰할 수 있다. 이후 소엽내강에는 상당수의 초기 정세포를 관찰할 수 있으며, 더욱 더 발달된 변태된 정자를 볼 수 있다. 투과전자현미경에 의한 관찰에서 간기의 정원세포는 세포질이 미약한 반면, 커다란 핵과 뚜렷한 인을 가진다. 제1정모세포의 핵내에서는 연접사 복합체 (synaptonemal complex)가 뚜렷하고 세포질내에서는 세포소기관이 증가한다. 제2정모세포의 핵질은 응축되어 높은 전자밀도를 나타낸다. 정세포는 세포질과 핵질이 응축되면서 타원형의 형태를 취하고, 미토콘드리아는 핵의 후방으로 위치한다. 변태를 마친 정자는 두부와 미부로 구성되며 무첨체형이다. 두부 후방에서는 cytoplasmic collar는 6개의 미토콘드리아를 가진다. 미부에서는 axonemal lateral fin을 관찰할 수 있다. 미부 편모 축사의 횡단면은 "9+2"의 미세소관 구조를 나타낸다.

• 한국가축번식학회지
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• 제22권4호
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• pp.411-417
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• 1998

본 연구는 난관액과 oviductal conditioned medium 이 다정자 침입과 체외배발달에 미치는 효과를 규명하기 위하여 수행하였다. 배양액내 난관액과 oviductal conditioned medium 의 첨가는 다정자침입율과 난자내 침입한 평균정자수를 감소시켰다 (P＜0.05). 정자와 난관액 그리고 oviductal conditioned medium 과 l.5, 3, 4.5 시간 공배양후 첨체반응의 성적은 대조구에 비하여 증가하였다. 체외수정후 체외발달 배양액에 난관액이나 oviductal conditioned medium 을 첨가하여 192 시간동안 배양했을 때 상실배와 배반포배발달율이 난관액과 oviductal conditioned medium 첨가구에서 유의적으로 높았다 (P＜0.05). 이러한 연구결과는 난관액과 OVCM 등 난관 유래물질은 다정자침입율과 난자내 침입한 평균정자수를 감소시키며 체외발달율을 높인다고 사료된다.

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2003년도 학술발표대회 발표논문초록집
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• pp.25-25
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• 2003

본 연구는 돼지 동결-융해 정자의 배양에 의한 체외수정능력과 glycosidase activity의 관계를 검토하였으며, 또한 돼지난자의 투명대내에서 발견된 당잔기에 대한 정자의 glycosidase 특이성을 확인하기 위하여 $\alpha$-L-fucosidase, $\alpha$-D-mannosidase, $\beta$-D-galactosidase 및 N-acetyl-$\beta$-D-glucosaminidase ($\beta$-GlcNAc'ase)의 activity를 분석하였다. 그 결과 glycosidase activity는 동결정자의 융해 후 배양하지 않았을 때보다 2시간 배양했을 때 더 높게 나타났다. $\beta$-GlcNAc'ase의 activity는 정자 배양 유무에 관계없이 다른 glycosidase 처리시보다 최소한 2배 이상 높게 나타났다. 또한 첨체반응이 유기된 정자의 비율은 glycosidase ($\alpha$-D-mannosidase; P<0.05)에 의해 영향을 받았으며 정자를 배양하지 않은 경우보다는 배양된 정자에서 높게 나타났다. 그러나 배양시간에 따른 정자의 생존성에 대해 glycosidase의 종류에 따른 유의차는 인정되지 않았다. 한편 투명대내 정자의 접착과 침입에 대한 또 다른 실험에서, 서로 다른 glycosidase가 첨가된 배양액내에서 수정된 정자가 배양시간이 길어짐에 따라 정자의 침입율은 낮아졌다($\beta$-GlcNAc'ase; P<0.05). 투명대내의 정자접착 정도는 glycosidase의 첨가시에 무첨가시보다 접착정도가 더 높았으며, 가장 높은 접착율은 $\beta$-GlcNAc'ase첨가시 나타났다. 또한 모든 glycosidase 처리시 2시간 배양한 정자보다는 배양하지 않은 정자에서 투명대에 대한 접착정도가 높게 나타났으며, $\alpha$-D-mannosidase의 처리시 유의적인 차이를 보였다(P<0.05). 본 연구의 결과, $\beta$-GlcNAc'ase가 주로 돼지정자의 원형질막내에 존재하는 것으로 추측되며, 배양된 정자에 의한 투명대 접착정도와 침입율이 낮았음에도 불구하고 glycosidase activity가 증가하는 것으로 나타났다

• 한국수정란이식학회지
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• 제10권2호
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• pp.153-161
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• 1995

The present study was performed to investigate the effects of caffeine and heparin on capacitation and acrosome reaction of bovine spermatozoa, effects of antisperm antibodies on acrosome reaction of bovine spermatozoa. The rates of acrosome reaction in control group, caffeine treated group, heparin treated group, caffeine-heparin complex treated group were 40.3, 54.3, 63.3, 72.3%, respectively and there were significant differences among the groups(p<0.01), especially higher in caffeine-heparin complex treated group than the others. The rates of acrosome reaction of antisperm antibodies serum supplemented groups(5, 10 and 20%) were 60.4, 48.9 and 37.1%, respectively and there were significant differences among the groups(p<0.0l), and the more increases in serum concentrations, the more decreases in acrosome reaction, but this phenomenon was not seen in fetal calf serum supplemented group and heifer serum group. When the serum concentration was 5%, the rates of acrosome reactions were significantly lower in fetal calf serum supplemented group than heifer serum group and in antisperm antibodies serum group(p<0.01), and there were no significant differences between heifer serum group and antisperm antibodies serum group(p<0.01). When the serum conecntrations were 10%, 20%, the rates of acrosome reactions were significantly lower in antisperm antibodies serum supplemented group than in fetal calf serum group and in geifer serum group(p<0.01), and there were no significant differences between fetal calf serum group and heifer serum group(p<0.01). These results indicate that caffeine-heparin complex treatment is very effective for inducing acrosome reaction of bovine spermatozoa and that antisperm antibodies block acrosome reaction.

• 한국가축번식학회지
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• 제16권3호
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• pp.239-246
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• 1992

미성숙 나포란을 20% FCS가 첨가된 TCM-199으로써 24시간 동안 5% CO2, 8% O2의 공기 조건하에서 체외성숙시킨 다음 난자의 위란강내로 정자를 미세주입하여 체외수정을 실시하였다. 미세주입 하기전 정액을 0.75% BSA가 첨가된 Ham's F-10 배양액으로 2시간 동안 5% CO2, 8% O2의 공기 조건하에서 배양함으로써 수정능 획득을 하도록하였으며 이어 30분 동안 12mM의 dbcGMP와 10mM의 imidazol이 함유된 Ham's F-10 배양액으로 배양함으로써 첨체반응을 유도하였다. 본 실험에서 정자의 미세주입 후 제 2극체와 전핵형성이 일어난 난자의 비율은 각각 9.5, 5.4%였으며 2세포기 이후로 발달한 난자의 비율은 4.1%이었다.