• 제목/요약/키워드: In vitro culture of embryo

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Effects of Cumulus Cells and Reactive Oxygen Species (ROS) on Plasminogen Activator Activity during In Vitro Maturation of Porcine Oocytes

  • Sa, Soo-Jin;Park, Chun-Keun;Kim, In-Cheul;Lee, Seung-Hoon;Kwon, Oh-Sub;Kim, Myung-Jick;Cho, Kyu-Ho;Kim, Du-Wan;So, Kyoung-Min;Cheong, Hee-Tae;Webb, Bob
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.171-177
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    • 2010
  • Plasminogen activators (PAs) are serine proteases that convert plasminogen to plasmin. The PA/plasmin system has been associated with a number of physiological processes such as fibrinolysis, ovulation and fertilization. Although correlations have been reported between reactive oxygen species (ROS) and oocyte maturation, the relationship between PA activity and ROS is unknown. The present study was undertaken to determine the effects of cumulus cells on PA activity in matured porcine oocytes under xanthine (X)-xanthine oxidase (XO) system. When oocytes were matured under the X-XO system, the proportion of oocytes remaining GV stage was higher (p<0.05) in oocytes without cumulus cells. The incidence of degenerated oocytes was higher (p<0.05) in the X+XO ($11.1{\pm}6.1$ and $21.6{\pm}3.4%$) than in the control group ($2.9{\pm}1.8$ and $4.0{\pm}1.6%$). The proportion of TUNEL-positive oocytes and activity of caspase-3 were higher (p<0.05) in cumulus-free oocytes and oocytes exposed to ROS. Tissue-type plasminogen activator-plasminogen activator inhibitor (tPA-PAI) and tissue-type plasminogen activator (tPA) activity were detected in oocytes that were separated from cumulus-oocytes complexs (COCs) at 44 h of maturation culture, and only tPA was produced in oocytes that were denuded before the onset of maturation culture. On the other hand, the activities of PA were increased (p<0.05) when oocytes were cultured under the X-XO system. The higher activity of tPA was observed in denuded oocytes (DOs) underwent apoptotic changes by oxidative stress. In COCs, however, tPA-PAI as well as tPA activity was detected and apoptotic changes such as DNA cleavage or caspase-3 activation were not observed. These results suggest that tP A may be relevant to apoptotic cell death in porcine oocytes by oxidative stress.

EGF 처리를 받은 체외생산된 생쥐배의 체내 발달 (In Vivo Development of Mouse IVF/IVC Embryo Treated with Epidermal Growth Factor (EGF))

  • 김은영;김묘경;이봉경;이현숙;윤산현;박세필;정길생;임진호
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제24권2호
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    • pp.261-265
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    • 1997
  • 본 연구는 EGF가 체외수정 및 체외배양에 의해 생산된 생쥐배의 체내 발달에 미치는 영향을 조사하고자 실시하였다. 본 실험에 사용된 난자는 체외수정 후 얻어진 2-세포기배를 EGF 첨가유무에 따라 배양 (5-6 embryos/25${\mu}l$/drop)하여 얻어진 4일령의 배반포기배로서, 각 처리군의 배반포기배는 가임신 3일된 대리모의 자궁내에 이식되어졌다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1,2-세포기배를 EGF의 첨가유무에 따라 배양하여 배반포기배로의 발달율과 세포수를 조사하였던 바, 처리군간의 유의한 차이는 나타나지 않았다. 2. 하지만, 각 처리군에서 회수된 배반포기배의 체내 발달을 조사하였던 바, 총 수태율의 결과에 있어서는 대조군과 EGF 처리군 각각 64.4%와 69.8%로서 두 군간에 유의한 차이를 나타내지 않았지만, 정상태아 발생율에 있어서는 EGF 처리군 (51.2%)이 대조군 (31.1%)보다 매우 높게 나타냈다. 따라서, 비록 EGF 처리군이 대조군과 비교하여 볼 때 체외수정 및 체외배양에 의해 생산된 난자의 유의한 발달은 나타내지 않았지만 난자의 질적인 향상을 통해서 체내발달을 증진시킬 수 있을 것으로 사료된다.

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채취 방법에 따른 소 난포란의 회수율 및 수정란의 발달율 (Rates of Recovery and of Development In vitro of Follicular Oocytes Collected by Aspiration and Slicing Method in Cattle)

  • 조상래;강태영;박종식;허창기;송상현;이효종;최상용
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.99-106
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    • 2001
  • 본 연구에서 도축된 한우 난소를 aspiration법과 면도날 장착으로 제작된 기구를 이용해서 slicing 법으로 난포란을 회수하여 그에 따른 난포란의 회수율과, 난포란을 체외에서 22시간 성숙시킨 후 난포란의 핵 성숙을 및 체외수정 후 수정율과 발달율을 요약하면 다음과 같다. 1. 난포란의 회수율에 있어서 각 난소당 회수는 aspiration법이 6.7개. slicing법이 15.1개의 결과를 나타내어 난소에 대한 난포란의 회수율은 slicing법이 유의적 (P<0.05)으로 높은 결과를 나타내었다. 2 Aspiration법과 slicing법으로 채란된 난자를 체외에서 22시간 성숙시킨 후, 제 2감수분열 중기까지의 핵 성숙율은 각각 83%와 62%로 유의적인(P<0.05) 차이를 보였으나, 난소 한 개당 제 2감수분열 중기까지 성숙된 난포란수는 aspiration과 slicing법이 각자 5.6개와 9.4개로 slicing법에 의해서 유의적 (P<0.05)으로 많았다. 3. Aspiration법과 slicing법으로 채란된 난포란의 발달을 조사결과를 살펴보면 분할율과 배반포기까지의 발달율에서 aspiration법이 유의적 (P<0.07)으로 높게 나타났으나, 이와 상반되게 난소 한 개당 생산된 배반포기 수정란의 수는 slicing법에 있어서 2.8개로 aspiration법의 2.1개보다 유의적인 (P<0.05) 증가를 보였다. 이상의 결과에 따라 많은 난자를 이용하기 위한 목적과 혹은 이식 가능한 다수의 수정란 생산을 위해서는 본 연구에서 고안 제작된 기구를 이용하여 slicing법으로 난포란을 채란하는 것이 효과적인 방법이 될 것으로 사료된다.

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이종 장기이식 및 조직 공학을 위한 Alpha gal 유전자 결손돼지(1, 3-galactosyltransferase-deficient pigs)에서 혈관내피세포(aortic endothelial cells)의 구축 (Isolation and Culture of Purified Aortic Endothelial Cells Derived from Alpha 1, 3-galactosyltransferase-deficient Pigs)

  • 옥선아;임맑음;김영지;;신유리안나;김영임;오건봉;황성수;허태영;이승훈;임기순
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.87-94
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    • 2017
  • Tissue engineering (TE) has been developed to create functional organs and tissue by combining 3D matrix and cells in vitro. Vascularization and angiogenesis are utmost important for supply of nutrients and oxygen in tissue engineered organs. The present study was performed to isolate and characterize primary endothelial cells (EC) from aorta of alpha 1, 3-enzyme galactosyltransferase knock out (GalT KO) pig, to minimize immune rejection and analyze body immune system for future xenotransplantation studies. Isolation of primary EC from aorta were performed by incubation with dispase for 8-10 min at $37^{\circ}C$. Primary EC were cultured in EC growth medium on different extra cellular matrix (ECM), either collagen or gelation. Primary EC exhibits morphological characteristics and showed positive expressions of EC specific marker proteins i.e. PECAM1, KDR and VWF despite of their ECM surface; however, on collagen based surface they showed increase in mRNA level analyzed by qPCR. Primary EC cultured on collagen were sorted by flow cytometer using KDR marker and cultured as KDR positive cells and KDR negative cells, respectively. KDR positive cells showed dramatically increased in PECAM1 and VWF level as compared to KDR negative cells. Based on the above results, primary EC derived from GalT KO are successfully isolated and survived continuously in culture without becoming overgrown by fibroblast. Therefore, they can be utilize for xeno organ transfer, tissue engineering, and immune rejection study in future.

두릅나무 '자오'의 체세포배 유도와 식물체 형성에 미치는 생장조절제 및 삼투압제 효과 (Effect of Growth Regulators and Osmoticums on Somatic Embryogenesis and Plants Regeneration in Aralia elata Cultivar 'Zaoh')

  • 김지아;문흥규;김용욱
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제32권2호
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    • pp.129-134
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    • 2005
  • 체세포배 유도를 통해 두릅나무 역병 저항성 개체인 '자오'의 효율적인 재분화가 가능하였다. 절편에 따라 배발생 캘러스에 요구되는 생장조절제의 종류가 다르게 나타났다. 잎의 경우 MS 배지에 2,4-D와 TDZ, L-glutamine이 처리된 배지에서 캘러스와 체세포배의 유도가 양호하였으며, 엽병과 뿌리는 2,4-D 단독처리 시 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 적정 배양조건하에서 배발생캘러스 유도율은 잎, 엽병, 뿌리로부터 각각 75%, 67% 및 83%를 나타냈다. 삼투압제 처리에 따른 체세포배의 발아율은 sucrose, glucose, maltose모두 90% 이상의 발아율을 보였으나, 식물체 형성은 2% sucrose에서 72%로 가장 좋았다. 어린 식물체는 생장조절제를 첨가하지 않은 1/2MS 배지에서 정상 식물체로 생장하였고, 인공상토에 이식하여 95% 이상 순화하였다. 본 실험결과는 두릅나무 역병 저항성 개체 '자오'의 체세포 배발생을 통한 기내 대량증식이 가능함을 보여주었다.

체외성숙 돼지 난포란의 액상정액을 이용한 체외수정 (In Vitro Fertilization of Pig Oocytes Matured In­Vitro by liquid Boar Spermatozoa)

  • 박창식;이영주
    • 한국가축번식학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.17-23
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    • 2002
  • 본 연구는 지금까지 돼지 난포란 성숙을 위해서 많이 사용하고 있는 mTCM-199, mWaymouth MB 752/1 그리고 NCSU-23 성숙배지를 비교하고 액상정액을 이용한 체외수정 방법을 개발하고자 실시하였다. 미성숙 난포란은 0.5 $m\ell$의 성숙배지에 각 well 당 30~40개씩 적하하였고, 38.5$^{\circ}C$, 5% CO2, 95% 공기로 조절된 CO2 배양기에서 44시간 성숙 시켰다. 미성숙 난포란을 mTCM-199, mWaymouth MB 752/l 그리고 NCSU-23 성숙배지에서 44시간 배양한 결과 CVBD 발생율은 각각 95.6, 94.1 그리고 94.9%였으며, MH단계까지의 성숙율은 각각 92.5, 90.1 그리고 91.1%였다. 성숙배지별, GVBD 발생율과 MH까지의 성숙율간에 유의성은 인정되지 않았다. 액상정액의 제조용 정액은 90% 이상의 운동성을 가진 농후정자부분을 사용하였으며 정액 채취 후 2시간 동안에 22~24$^{\circ}C$의 실온까지 냉각시켰다.실온까지 냉각한 정액은 BTS 희석액으로 2$\times$$10^{8}$ $m\ell$ 정자농도로 조정하여 100 $m\ell$ 플라스틱병에 30 $m\ell$씩 주입하여 17$^{\circ}C$에서 5일간 보관하였다. 5일 보관 후 운동성이 70% 이상인 정자를 체외수정에 이용하였다. 성숙 후 cumulus cell들이 제거된 성숙난포란은 0.5 $m\ell$의 mTCM-199 또는mTBM 수정배지에 30~40개씩 적하하고, 최종정자농도를 2$\times$$10^{6}$$m\ell$되도록하여 6시간 동안 수정시켰다. 체외수정시킨 수정란들은 0.5 $m\ell$의 NCSU-23 배양배지에서 수정 후 6시간 배양하여 정자침입율, 다정자침입율 그리고 웅성전핵형성율을 조사하였고, 수정 후 45시간 배양하여 난할율을 조사하였다. NC-SU-23 성숙배지와 mTBM 수정배지를 이용하였을때 웅성전핵형성율이 48.0%로써 mTCM-199 성숙배지와 수정배지 또는 mWaymouth MB 752/1 성숙배지와 mTCM-199 수정배지를 이용하였을 때보다 웅성 전핵 형성율이 높았다. 2~4세포기까지의 난할율은 mTCM-199 성숙, 수정 및 배양배지에서 24.1%, mWaymouth 752/1 성숙배지, mTCM-199 수정 및 배양배지에서 43.6%, 그리고 NCSU-23 성숙배지, mTBM 수정배지 및 WCSU-23 배양배지를 이용한 것이 71.2%였다. 이상의 결과를 종합하면 BTS 희석액으로 17$^{\circ}C$에서 5일 보존한 액상정액으로 체외수정이 가능함을 입증하였고, NCSU-23 성숙배지, mTBM 수정배지 및 NCSU-223 배지가 미성숙 난포란의 성숙, 수정 및 배양에 우수한 배지임을 입증하였다.

완만동결이 생쥐 초기배 난할세포의 발달에 미치는 영향 (Effects of Slow Freezing on Development of Blastomeres Separated from Mouse Preimplantation Embryos)

  • 진동일
    • 한국가축번식학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.263-268
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    • 2000
  • 본 연구는 2-, 4- 또는 8-세포기 생쥐 수정란으로부터 분리된 단일 할구의 발달 및 완만동결 후 생존능력을 조사하기 위하여 실시하였다. 2-, 4-또는 8-세포기 생쥐 수정란에서 각각 223개, 60개, 188개의 할구를 분리하여 96시간 배양하였는데 이중 2-세포기 수정란으로부터 분리된 할구는 111개(49.8%)가 배반포기까지 발육하였으며, 4-세포기와 8-세포기 수정란으로부터 분리된 할구는 각각 12개(20.0%)와 31개(16.5%)가 배반포기까지 발육하였다. 분리된 할구를 완만 동결한 후 융해하여 배양했을 때 배반포기까지의 발육율은 2-세포기 할구는 27.1%(16/50), 4-세포기 할구는 36.4%(4/11) 그리고 8-세포기 할구는 17.6%(3/17)였으며, 융해 후 할구 회수율은 각각 54.2%(65/120), 46.4%(13/28), 24.3%(17/70)을 나타냈다. 2-세포기 할구를 동결 융해한 후 동기화시킨 생쥐 자궁에 이식하여 정상적으로 발달한 태아를 생산하였다. 본 실험의 결과로 완만동결방법이 생쥐의 할구를 동결 보존하는데 이용될 수 있음을 확인하였다.

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삼투압 배양 조건에 따른 돼지 체세포 복제 배반포에서 Repeats 영역의 DNA 메틸화 변화 (DNA Methylation Change of Repeats Sequences in Pig SCNT Embryos Produced under Different Osmolarity Culture Conditions)

  • 고응규;임기순;박미령;우제석;양병철;황성수;이휘철;이풍연;조창연;최순호;유용희
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제34권3호
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    • pp.181-184
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    • 2010
  • Osmolarity of culture media is one of the most important factors affecting in vitro development. This study was conducted to investigate the DNA methylation status of Pre-1 and satellite sequence in pig nuclear transfer (pNT) embryos produced under different osmolarity culture conditions. Control group of pNT embryos was cultured in PZM-3 for six days. Other two treatment groups of pNT embryos were cultured in modified PZM-3 with 138 mM NaG or 0.05M sucrose (mPZM-3, 320 mOsmol) for two days, and then cultured in PZM-3 (270 mOsmol) for four days. Previous our studies have reported that pNT embryos cultured in both hypertonic media showed significantly higher blastocyst formation rate than that of control. The DNA methylation status of the satellite sequences in blastocyst was characterized using bisulfite-sequencing technology. The satellite region had a similar methylation pattern of in vivo blastocyst among two culture groups excepting the control group. Each level of methylation is that the satellite DNA moderately methylated (43.10% of PZM-3; 56.12% of NaCl; 55.06% of sucrose; 60.00% of in vivo embryos). As a result of the sequence of PRE-1, CpG methylation pattern was similar to three groups, including in vivo group. In case of the satellite DNA region, the osmolarity conditions were affected CpG DNA methylation status while PRE-1 sequence was not affected CpG DNA methylation in pNT blastocyst stage. These results indicate that the modification of osmolarity in a culture media may influence to spatially change of DNA methylation of repetitive sequence for pNT embryo development.

호랑이 난자의 체외성숙 (In Vitro Maturation of Tiger Oocytes : A Case Report)

  • 이효상;윤희준;이영호;민원기;김태순;최종욱;윤병철;김재익;공일근
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.185-189
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    • 2004
  • 본 연구는 호랑이 미성숙 난자의 체외 성숙의 가능성을 검토하였다. 1. 호랑이 난자의 직경 (176.5${\pm}6.1{\mu}m$)은 소 난자의 직경 (150.7${\pm}4.9{\mu}m$)보다 유의적으로 컷으며, 세포질 직경 (122.1${\pm}9.7{\mu}m$) 은 소 난자의 직경 (118.7${\pm}7.5{\mu}m$) 과 유의차가 없었다. 또한, 호랑이 난자의 투명대 두께 (20.4${\pm}2.9{\mu}m$) 는 소 난자의 두께 (12${\pm}2.6{\mu}m$) 보다 유의적으로 두꺼웠다(p<0.05). 2. 체외성숙 48시간째 제1극체의 출현율은 62.5%이며, 핵성숙은 GV 단계(12.5%)와 MII 단계(50.0%)의 핵 성숙율을 보였다. 이상의 연구결과로 보아 호랑이 난자도 체외성숙이 가능하리라 판단되며 보다 더 적합한 체외성숙조건의 검토가 요구된다.

아미노산의 첨가가 돼지 체외수정란의 후기배의 발달에 미치는 영향 (Effect of Amino Acids Supplemented to Culture Medium on Development of Porcine Embryos Culturde in Vitro)

  • 김연수;송상현;조성근;곽대오;김철욱;방충생;정기화
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제29권3호
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    • pp.201-205
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    • 2005
  • 본 연구는 아미노산의 첨가가 돼지 수정란의 체외 발달율에 미치는 영향을 구명하고자 PEF가 함유된 NCSU-23을 기본배지로 체외성숙 및 체외배양액을 조성한 후 EA(Essential amino acid), NA(Non-essential amino acid) 및 EANA(EA+ NA)를 첨가하여 체외성숙, 체외수정 및 체외발달에 미치는 영향을 조사하였다. 체외성숙 배지에 아미노산을 첨가한 결과 MH 단계까지의 체외성숙율은 NA 첨가군이 $83.3\%$로 대조구 $70.0\%$에 비하여 유의적으로(p<0.05) 높았다. 그러나 체외 수정 이후의 배 발달율과 수정율에서는 아미노산 첨가군과 무첨가군 사이에 유의적인 차이는 없었다. 체외배양액에 아미노산을 첨가한 후 배반포의 내부세포괴(ICM) 세포와 영양배엽(TE) 세포의 발달에 미치는 영향을 조사한 결과, ICM에서는 유의차를 발견할 수 없었으나 TE 세포는 EANA 처리구가 $18.0{\pm}0.5$개로 대조구 $16.09{\pm}0.56$개에 비해 유의적(p<0.05)으로 많았다. 총세포수에서도 EANA 처리구가 $50.0{\pm}1.0$개로 대조구 $44.2{\pm}1.1$개보다 유의적(p<0.05)으로 많았다. 이상의 결과를 종합할 때, 돼지의 체외수정란 생상에 있어서 아미노산의 첨가는 배반포로의 발달율에는 영향을 미치지 못하였으나 체외성숙율을 높이고 배반포의 세포수 향상에 도움을 주는 것으로 판단된다. 특히, 영양배엽(W) 세포의 발달율이 높은 것으로 보아 아미노산의 첨가는 돼지수정란의 착상에 도움을 줄 것이라 기대된다.