Kim, Hyun;Matsuwaki, Takashi;Yamanouchi, Keitaro;Nishihara, Masugi;Yang, Boh-Suk;Ko, Yeoung-Gyu;Kim, Sung-Woo
한국수정란이식학회지
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제26권4호
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pp.237-244
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2011
Ski protein is implicated in proliferation/differentiation in a variety of cells. We had previously reported that Ski protein is present in granulosa cells of atretic follicles, but not in preovulatory follicles, suggesting that Ski has a role in apoptosis of granulosa cells. The alternative fate of granulosa cells other than apoptosis is to differentiate to luteal cells, however, it is unknown whether Ski is expressed and has a role in granulosa cells undergoing luteinization. Thus, the aim of the present study was to examine whether the initiation of luteinization with luteinizing hormone (LH) directly regulates expression of Ski in the luteinized granulosa and luteal cells after ovulation by in vitro models. RT-PCR and real time PCR analysis respectively revealed that LH had no effect on c-Ski mRNA expression in the cultured granulosa cells regardless of LH treatment. Though Ski protein is absent in granulosa cells of preovulatory follicle, its mRNA (c-Ski) was expressed and the level was unchanged even after LH surge. Taken together, these results demonstrated that Ski protein expression is induced in granulosa cells upon luteinization, and suggested that its expression is regulated post-transcriptionally. Moreover, expression of mRNA of Arkadia, an E3 ubiquitin ligases, in luteinizing granulosa cells in vivo was assessed by realtime-PCR. The levels of Arkadia mRNA expression were unchanged during follicular growth and postovulatory luteinization. These findings suggest that Ski protein level may be regulated during luteinization at translational and/or post-translational level but not by Arkadia.
Chen, A Qin;Xu, Zi Rong;Yu, Song Dong;Yang, Zhi Gang
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제23권3호
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pp.326-332
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2010
Daidzein, a natural isoflavonoid phytoestrogen, structurally resembles estradiol (E2) and possesses estrogenic activity. This study was designed to test the hypothesis that daidzein may mimic the effects of E2 on ovine follicle development by regulation of the mRNA expression of bone morphogenetic protein receptor genes and thereby influence the reproductive system. Granulosa cells were cultured in serum-free McCoy's 5A medium with and without supplementation of daidzein. Results showed that daidzein (10-100 ng/ml) significantly increased the proliferation of ovine granulosa cells (p<0.05), but inhibited the growth of granulosa cells at a dose of 1,000 ng/ml (p<0.01). Daidzein inhibited progesterone production in a dose dependent manner; however, it did not affect estradiol production by granulosa cells. We also investigated the effects of daidzein on BMPRII, BMPRIB and ALK-5 mRNA expression in ovine granulosa cells by quantitative real-time PCR. Treatment of granulosa cells with daidzein increased significantly expression of these genes at 10-100 ng/ml. Thus, these data suggested that a low concentration of daidzein (10-100 ng/ml) had a direct stimulatory effect on ovine granulosa cells while a high concentration was toxic.
To study the regulation of porcine follicular cell apostosis by gonadotropin, steroid, and nitric oxide, we analyzed DNA fragmentation, the hallmark of apoptosis, and nitrite production of porcine granulosa cells. Dissected indiidual follicles from ovary were separated in size (small, 2-3 mm; medium, 5-6 mm; large, 7-8 mm) and isolated granulosa cells were classified morpholocally as atretic or nonatretic. Nitrite concentration was measured by mixing follicular fluids with an equal volume of Griess reagent. Follicular nitric oxide (NO) concentration of healthy follicles was higher than that of atretic follicles. Apoptotic DNA fragmentation was suppressed in non-apoptotic granulosa cells. Follicular apoptosis was induced by androgen but prevented by gonadotropin in vitro. Apoptosis was confined to the granulosa cells. But it was not clear whether apoptosis of granulosa cells were isolated, incubated with or without gonadotropin, androgen and sodium nitroprusside (SNP), respectively at $37^{\circ}C$ for 24 hrs. Cultured granulosa cells were used to extract genomic DNA and culture media was asssayed for nitrite concentration. Nitrite production of culture media was increased, while apoptotic DNA fragmentation was suppressed in PMSG, hCG, testosterone+SNP and SNP treated groups. Nitrite concentration in culture media was decreased, but apoptotic DNA fragmentation was induced in testosterone treated group. These data suggest that NO production and apoptosis may be involved of granulosa cell apoptosis induced by testosterone.
The objective of the present study was to characterize the cell cycles of granulosa cell populations during follicular maturation in cattle by using flow cytometer. Granulosa cells were isolated from bovine preovulatory antral follicles of F1(>10mm), F2(5~20mm), F3(3~4mm) and F4(1~2mm) diameter and fixed and stained with fluorochromes that selectively bine to DNA. Flow cytometer equipped with a laser excitation system was used to analyze the intensity of fluorescence from stained cells. Forward angle light-scatter(FSC) and 90$^{\circ}$light-scatter(SSC) signals were adopted to measure the size and the granularity of granulosa cells. As a results of FSC/SSC analysis, granulosa cell populations(G1 phase of cell cycle) from each follicle were relatively regular in size and granularity, regardless of follicular size. However, their distribution in granularity was greater than that in size. Most of granulosa cell populations collected from each follicle were distributed in G0/G1, S and G2/M phases. As the follicles approached to ovulation the percentage of cells in the proliferative phases of cell cycle (S and G2/M) decreased significantly, but there was a concomitant increase in the percentage of granulosa cells in G1 phase. Therefore, these data indicate the proportion of main populations to cell cycle of granulosa cells may be changed from proliferative phase to G1 phase during follicular maturation in cattle.
This experiment was investigated the effect of presence of granulosa cells from follicles of different size on bovine oocyte maturation, cleavage and development to late stage. The nuclear and cytoplasmic maturation of oocytes in the IVM-IVF system are critical for subsequent embryo development. Granulosa cells when the co-cultured with oocytes may interact with cumulus-oocytes complexes and influence the development competence of the oocytes. Granulosa cells from medium (2~6 mm) and large(>1O mm) size follicles were recovered by aspiration, washed 3 times by centrifugation at 500 x g for 5 min. and used for co-culture at a concentration of 2~3 x 106 cells/mi. The oocytes were matured in vitro (IVM) for 24 hrs. in TCM-199 supplemented with 35 $\mu$g/ml FSH, 10 $\mu$g/ml LH, 1 $\mu$g/ml estradiol-17$\beta$ and granulosa cells at 39$^{\circ}C$ under 5% $CO_2$ in air. They were fertilized in vitro (IVF) by epididymal spermatozoa treated with heparin for 24 hrs., and then the zygotes were co-cultured in vitro (I VC) with bovine oviductal epithelial cells for 7 to 9 days. The assessment of maturation revealed that Grade J oocytes showed significantly(P
Kim, Hyun;Matsuwaki, Takashi;Yamanouchi, Keitaro;Nighihara, Masugi;Kim, Sung-Woo;Ko, Yeoung-Gyu;Yang, Boh-Suk
Reproductive and Developmental Biology
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제35권3호
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pp.355-361
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2011
Ski protein is implicated in proliferation/differentiation in a variety of cells. We had previously reported that Ski protein is present in granulosa cells of atretic follicles, but not in preovulatory follicles, suggesting that Ski has a role in apoptosis of granulosa cells. The alternative fate of granulosa cells other than apoptosis is to differentiate to luteal cells, however, it is unknown whether Ski is expressed and has a role in granulosa cells undergoing luteinization. Thus, the aim of the present study was to locate Ski protein in the rat ovary during luteinization to predict the possible role of Ski. In order to examine the expression pattern of Ski protein along with the progress of luteinization, follicular growth was induced by administration of equine chorionic gonadotropin to immature female rat, and luteinization was induced by human chorionic gonadotropin treatment to mimic luteinizing hormone (LH) surge. While no Ski-positive granulosa cells were present in preovulatory follicle, Ski protein expression was induced in response to LH surge, and was maintained after the formation of corpus luteum (CL). Though Ski protein is absent in granulosa cells of preovulatory follicle, its mRNA (c-ski) was expressed and the level was unchanged even after LH surge. Taken together, these results demonstrated that Ski protein expression is induced in granulosa cells upon luteinization, and suggested that its expression is regulated post-transcriptionally.
The oocyte and its surrounding granulosa cells co-exist in a closed compartment called a follicle, although they receive many signals from other parts of the body. It is well established that the intercellular communications between the oocyte and granulosa cells are required for normal oocyte development and ovulation during folliculogenesis. Gap junctions are intercellular channels allowing the direct transmission of ions and small molecules between coupled cells. Several lines of studies have shown that multiple connexins (Cx, subunits of gap junction) are expressed in mammalian ovarian follicles. Among them, two major connexins Cx37 and Cx43 are expressed in different manner. While the gap junction channels formed by Cx37 are localized between the oocyte and encompassing granulosa cells, the intercellular channels by Cx43 are located between granulosa cells. In this review, I will summarize the general properties of gap junction channels and discuss their possible formation (or compatibility) of intercellular channels formed by the oocyte and granulosa cells.
The present study was performed to investigate the effects of co-culture with granulosa cells on in vitro fertilization and cleavage of early bovine embryo development. Bovine oocytes were matured for 20-24 hrs in vitro with granulosa cells or without and then fertilized in vitro using frozen-thawed spermatozoa treated with BO-caffeine, BO-BSA(2OmM heparin added). At l8hrs after insemination, oocytes were fixed and examined or further cultured in TCM 199 for 48hrs. The fertilization rates between the control(70.4%) and the groups of co-cultured with granulosa cell(2.5$\times$106 cells/ml; 71.6%, 5.0$\times$ 106/ml; 71.9%, l.0$\times$ 107/ml; 71.1%) did not differ significantly. The cleavage rates in the groups co-cultured with granulosa cell(2.5$\times$ 106 cells/mi; 43.6%, 5.0$\times$ 106/ml; 46.8%. l.0$\times$ 107/ml; 45.0%)were significantly higher than that of without granulosa cell, respectively(P<0.05). However there were no significant differences between the groups co-cultured with granulosa cells. The result indicated that co-culture with granulosa cell was effective means to cleavage of bovine follicular oocytes but did not affect the in vitro fertilization.
본 연구는 소의 과립막세포 배양상층액에서 스테로이드 호르몬의 농도와 생쥐 배의 체외 발달에 미치는 효과를 검토하기 위하여 수행되었다. 소의 성숙난포(직경 6~15 mm)와 미성숙 난포(직경 2~5 mm)로부터 과립막세포를 각각 분리하여 15% FCS가 첨가된 Ham's F-10 배양약에서 16일간 배양하였다. 과립막세포들은 쉽게 단층배엽을 형성 하였으며, 배양과정 중 비슷한 성장패턴을 나타내었다. 또한 성숙 과립막세포와 미성숙 과립막세포 간에 형태적인 차이가 없었다. 과립막세포 배양 중 progesterone과 estradiol 생산이 활발하게 이루어졌으며, progesterone은 배양후기에, estradiol은 배양초기에 분비량이 높았다. 성숙 과립막세포와 미성숙 과립막세포에서 내분비 양상은 비슷하였다. 생쥐배가 상실배, 배반포 및 부화배반포 단계로 체외발달된 비율은 Ham'F-10배양액(86.7%, 41.7%, 13.3%)에 비하여 성숙 과립막세포 배양상층액(92.7%, 78.1%, 34.5%)과 미성숙 과립막세포 배양상층액(96.4%, 78.5%, 26.8%)에서 유의적으로 높았다(p<0.05). 그러나 배의 발달에 대하여 성숙 과립막세포배양상층액과 미성숙 과립막세포 배양상층액 간에는 차이가 없었다.
This study was undertaken to investigate effects of granulosa cells on mejotic maturation of porcine oocytes in vitro. The results obtained in this study were summarized as follows : The germinal vesicle breakdown(GVBD) rates were 91.5, 93.3 and 96.6%, respectively, when the cumulus oocy:e cornplexes(COC) in the TCM-199 medium with sodium bicarbonate, Na pyruvate, penicillin G, streptomycin sulfate and 10% FCS were cultured in the condition of FSH(0.02 Au/ml), LH(10 $\mu$g/ml) and FSH + LH added. And when the COC were co-cultured with granulosa cell (5$\times$ 106 cells /ml) in the condition of FSH, LH and FSH + LH added, GVBD rates were 94.3, 92.9 and 98.9%, respectively. However, when the COC were cultured in the condition of hormone free and co-cultured with granulosa cells in the condition of hormone free, the GVBD rates were 40.4 and 86.3%, respectively. The GVBD rates were 41.0, 62.7, 84.6, 88.1 and 93.6%, respectively, when the COC were co-cultured with granulosa cells that the concentrations are 0 cells /ml, 1 $\times$ 106 cells /ml, 5:: 106 cells /ml, 1$\times$ 107 cells /ml and 5$\times$ 107 cells /ml.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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