The functional role of the cumulus cells on sperm penetration and polyspermy during in vitro fertilization was examined. The penetration rate was significantly higher(p<0.01) in oocytes with(61%) than without(25%) cumulus cells. No significant differences, however, was observed in polyspermy. When the hyaluronidase was supplemented to the fertilization medium with different concentrations, penetration rates in oocytes with cumulus cells were higher than oocytes without cumulus cells at 0(61 vs 34% ; p<0.05), 0.01(56 vs 35% ; p<0.05), 0.1(66 vs 30% ; p<0.05) and 1.0 mg/$m\ell$(39 vs 27%). On the other hand, the polyspermy rates were lower oocytes without than with cumulus cells, and had a tendency to decrease with high concentrations of hyaluronidase. In another experiment, the penetration and polyspermy rates had a tendency to increase as time of sperm-oocytes culture was prolonged. At 16 and 20hrs after insemination, the penetration rates were significantly higher(p<0.05) in oocytes with(48 and 62% for 16 and 20hrs) than without(25 and 31% for 16 and 20hrs) cumulus cells in medium with hyaluronidase. However, the polyspermy rates were significantly(p<0.05) lower in oocytes without(3 and 16%) than with(37 and 48%) cumulus cells at 16 and 20hrs after insemination. In cumulus-free oocytes inseminated in medium with or without hyaluronidase at different concentrations of cumulus cells, the penetration rates were significantly(p<0.05) higher in medium with than without hyaluronidase at different concentrations of cumulus cells. The proportions of polyspermy were lower in medium without than with hyaluronidase at 0 (10 vs 0%), 10$^2$(25 vs 0%), 10$^4$(24 vs 14%) and 10$\^$6/(29 vs 10% ; p<0.05) cumulus cells/ml. These results suggest the advantage of culture in medium with cumulus cells and denuded oocytes to inhibit polyspermy with no decrease in the penetration rates during the fertilization in vitro in the porcine.
체외에서 포유동물의 난자와 정자의 배양에 관한 연구는 난자의 성숙과정과 수정현상에 대한 많은 새로운 정보를 제공하였다. 동시에 체외수정의 연구로부터 얻은 결과는 또다른 의문을 제기하였다. 특히 동결융해정액을 이용한 돼지체외수정의 경우 낮은 정자의 침입율과 전핵형성율 및 높은 다정자침입(polyspermy)율은 아직도 해결해야할 문제점으로 남아있다. 돼지난자의 성숙에 관한 연구의 성과는 수정후 낮은 전핵형성율을 개선시켰으나 타동물종에 비하면 아직도 매우 낮게 나타나고 있다. 한편 동결정액의 처리를 위하여 caffeine이나 Ca2+와 같은 물질을 수정용 배지내에 첨가하는 등 수정능력획득의 유기를 위하여 여러 가지 방법이 연구되고 있지만 정자의 침입율은 아직도 낮고, polyspermy의 발생율은 높게 나타내고 있다. 따라서 정자의 침입율을 향상시키고 polyspermy를 억제하기 위하여 난관세포와의 공동배양, 난포액을 첨가한 배양액 내에서 정자의 전배양 및 정자농도의 조절은 매우 효과적인 방법으로 이용되어왔다. 그러나 수정란의 체외생산성 향상과 이와 관련된 연구를 보다 효과적으로 수행하기 위해서는 위에서 지적한 문제에 영향을 미치는 요인에 대한 보다 근본적인 이해가 요구된다.
Cortical reaction and polyspermy block are well defined in most marine invertebrates. In Urechis species, the function of cortical granules (CGs) is not yet known, and there is controversy on whether the cortical reaction occurs, or the fertilization envelope (FE) is attributed to CG releases or functions to prevent polyspermy. This study was carried out to determine the cortical reactions and functions of the FE in Urechis unicinctus. Artificial insemination of the eggs revealed that CG release occurred to give rise to perivitelline space (PS) into the final FE. Both PS and final FE effectively blocked polyspermy. The final FE was accomplished within 10 min after sperm-egg initial binding. No massive release of CGs occurred within the early phase of 5 min after the initial binding, initially and the PS seemed to playa role to prevent polyspermy. The CG massively released its content into the PS in late phase of FE formation, and differentiated PS into five intermediate layers. The layers opened into each other by anastomosis, so that the final FE consisted of two layers, the inner layer ($15{\mu}m$ in thickness) and the outer layer ($1{\mu}m$ in thickness). The outer layer derived from vitelline layer and the inner layer consisted of PS and CG secretions. Immunofluorescence and confocal laser microscopy revealed that the spermatozoon took up residence in the egg cortex during FE formation and successive meioses of the fertilized egg. These results suggest that both PS and final FE of U. unicinctus were equivalent to the early and late block, respectively, of other marine animals.
Park, C.H.;B.S. Koo;Kim, M.G.;J.I. Yun;H.Y Son;Lee, S.G.;Lee, C.K.
한국발생생물학회:학술대회논문집
/
한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
/
pp.110-110
/
2003
The high incidence of polyspermic fertilization is one of the major causes lowering the overall efficiency of porcine IVF. The common procedure for IVF involves the co-culture of both gametes in the medium drop, which increases sperm concentration and incidence of polyspermy. Therefore, the present study was carried out to increase the efficiency of porcine IVF by reducing polyspermy using a modified swim-up method. This method modifies conventional swim-up washing by placing oocytes directly at the time of washing. Sperm pellet was prepared in the tube and mature oocytes were placed on cell strainer with $70 \mu m$ pore size (Falcon 2350) at the top of the tube. After insemination, the oocytes were stained for examination. Also, the developmental potential of fertilized embryos was measured to evaluate for the feasibility of this method. While having similar penetration rates in both methods ($86.67 \pm 2.36% to 83.33 \pm 1.36%$), there was a significant reduction of polyspermy in modified swim-up method ($17.50 \pm 1.60%$) compare to the control ($44.1 \pm 3.70%$ (p<0.05). Subsequent culture showed higher rate of blastocyst formation in modified swim-up method (20.44$\pm$0.99%) than the control ($15.73 \pm 3.26%$) (P<0.05), even though there was no significant difference. These results suggest that, by controlling the number of spermatozoa reaching the oocytes, porcine oocytes might be protected from polyspermy in vitro. Also, the developmental potential of the fertilized embryos using this method could be improved by increasing the pool of spermatozoa with better quality. Further optimization of the procedure required to implicate this method in routine porcine IVF.
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.
Inyoung Kang;Myoungjoo Koo;Hyejin Yoon;Beom Seok Park;Jin Hyun Jun;Jaewang Lee
Clinical and Experimental Reproductive Medicine
/
제50권3호
/
pp.154-159
/
2023
Monospermy occurs in the process of normal fertilization where a single sperm fuses with the egg, resulting in the formation of a diploid zygote. During the process of fertilization, the sperm must penetrate the zona pellucida (ZP), the outer layer of the egg, to reach the egg's plasma membrane. Once a sperm binds to the ZP, it undergoes an acrosomal reaction, which involves the release of enzymes from the sperm's acrosome that help it to penetrate the ZP. Ovastacin is one of the enzymes that is involved in breaking down the ZP. Studies have shown that ovastacin is necessary for the breakdown of the ZP and for successful fertilization to occur. However, the activity of ovastacin is tightly regulated to ensure that only one sperm can fertilize the egg. One way in which ovastacin helps to prevent polyspermy (the fertilization of an egg by more than one sperm) is by rapidly degrading the ZP after a sperm has penetrated it. This makes it difficult for additional sperm to penetrate the ZP and fertilize the egg. Ovastacin is also thought to play a role in the block to polyspermy, a mechanism that prevents additional sperm from fusing with the egg's plasma membrane after fertilization has occurred. In summary, the role of ovastacin in monospermic fertilization is to help ensure that only one sperm can fertilize the egg, while preventing polyspermy and ensuring successful fertilization.
Background: Despite considerable technological advancements, polyspermy remains a significant challenge in in vitro fertilization (IVF) procedures in pigs, disrupting normal embryonic development. Here, we aimed to determine whether optimal fertilization conditions reduce the polyspermy incidence in pigs. Methods: In vitro-matured oocytes were co-incubated with sperm according to a modified two-step culture system. Results: In the first experiment, oocytes were briefly co-incubated with sperm, washed in IVF medium, and then moved to fresh IVF medium for 5 or 6 h. Although the 6 h sperm-free cultured group had a higher penetration rate than the 5 h cultured group, the polyspermy rate significantly increased in the 6 h sperm-free cultured group. The gamete co-incubation period was either 20 or 40 min. The 40 min cultured group had a higher rate of blastocyst formation and number of total cells in blastocysts than the 20 min cultured group. In experiment 2, oocytes were inseminated with sperm separated by Pecroll treatment. Percoll treatment increased the rate of oocyte penetration and blastocyst formation compared to the control. In experiment 3, fertilized oocytes were cultured in 25 µL microdroplets (10 gametes/drop) or 500 µL (100 gametes/well) of culture medium in 4-well plates. The large volume of medium significantly reduced the number of dead oocytes and increased the rate of blastocyst formation compared to the small volume. Conclusions: Collectively, these results demonstrate that various fertilization conditions, including modified co-culture period, active sperm separation, and culture medium volume, enhance fertilization efficiency and subsequent embryonic development by decreasing polyspermy occurrence.
This study was conducted to investigate the effect of hormones, protein sources and anti-oxidants on in vitro maturation (IVM) and in vitro fertilization(IVF) of bovine follicular oocytes. The rates of Holstein follicular oocytes classified as grade A and B(50.2% and 33.2%) were higher than those of Hanwoo cattle(40.3% and 32.0%, P<0.05). The cumulus cell expansion rates of oocytes cultured in TCM-199 and Ham's F-10 medium supplemented with 10% FCS and hormones were higher (81.9~87.6%) than those of non-treated groups (74.5~81.7%). The fertilization rates of oocytes cultured in TCM-199 and Ham's F-10 medim supplemented with 10% FCS, 1% BSA and 10% bFF was 53.8~55.0%, 51.4~52.6%, and 47.0~50.0%, respectively. The polyspermy rates was 13.6~14.2%, 10.0~11.1%, and 10.0%, respectively. When the oocytes were cultured in TCM-199 and Ham's F-10 medium with 50${\mu}{\textrm}{m}$$\alpha$-tocopherol, the fertilization rates was 62.0 and 60.2%, respectively. In the maturation medium added of 100${\mu}{\textrm}{m}$ cysteamine, the fertilization rates was 64.7 and 66.7%, respectively. The fertilization and polyspermy rates of treated groups were higher than those of non-treated group. The results show that hormones, protein sources and anti-oxidants can provide a benefit for in vitro maturation and fertilization of bovine follicular oocytes.
Objective: The impact of early mechanical removal of cumulus cells on fertilization and embryonic development is not yet precisely known. This study aimed to investigate the effects of early and late cumulus cell removal on fertilization, polyspermy, embryonic development potential, blastocyst development, and clinical outcomes. Methods: A prospective study was conducted of patients who underwent in vitro fertilization between September 2019 and October 2020. Sibling oocytes were randomly allocated after insemination to early cumulus cell removal at 6 hours (group I) and late cumulus cell removal at 16-18 hours (group II). If total fertilization failure (TFF) was determined to have occurred at early cumulus cell removal, rescue intracytoplasmic sperm injection (ICSI) was performed. Fertilization, embryonic development, and pregnancy outcomes were compared. Results: A total of 912 oocytes were assigned to group I (458 oocytes) and group II (454 oocytes). Fertilization, polyspermy, embryo quality, and pregnancy outcomes were not significantly different between both groups. Rescue ICSI enabled fertilization of 79.2% of the TFF oocytes. Conclusion: Early cumulus cell removal at 6 hours had no significant difference in fertilization, polyspermy, embryo development, or obstetric and perinatal outcomes compared to late removal. Early cumulus cell removal combined with early rescue ICSI may have the potential to help couples with TFF.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.