• 제목/요약/키워드: Pregnant mice

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착상기 Insulin-like Growth Factor System의 역할 (The Role of the Insulin-like Growth Factor System during the Periimplantation Period)

  • 이철영
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.229-246
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    • 1997
  • Implantation is a most important biological process during pregnancy whereby conceptus establishes its survival as well as maintenance of pregnancy. During the periimplantation period, both uterine endometriurn and conceptus synthesize and secrete a host of growth factors and cytokines which mediate the actions of estrogen and /or progesterone and also exert their steroid-independent actions. Growth factors expressed by the materno-conceptal unit en masse have important roles in cell migration, stimulation or inhibition of cell proliferation, cellular differentiation, maintenance of pregnancy and materno-conceptal communications in an autorcrine /paracrine manner. The present review focuses on the role of the intrauterine IGF system during periimplantation conceptus development. The IGF system comprises of IGF- I and IGF- II ligands, types I and II IGF receptors and six or more IGF-binding proteins(IGFBPs). IGFs and IGFBPs are expressed and secreted by uterine endometrium with tissue, pregnancy stage and species specificities under the influence of estrogen, progesterone and other growth factor(s). Conceptus also synthesizes components of the IGF system beginning from a period between 2-cell and blastocyst stages. Maternal IGFs are utilized by both maternal and conceptal tissues; conceptus-derived growth factors are believed to be taken up primarily by conceptus. IGFs enhance the development of both maternal and conceptal compartments in a wide range of biological processes. They stimulate proliferation and differentiation of endometrial cells and placental precursor cells including decidual transformation from stromal cells, placental formation and the synthesis of some steroid and protein hormones by differentiated endometrial cells or placenta. It is also well-documented in a number of experimental settings that both IGFs stimulate preimplantation embryo development. In slight contrast to these, prenatal mice carrying a null mutation of IGF and /or IGF receptor gene do not exhibit any apparent growth retardation until after implantation. Reason (s) for this discrepancy between the knock-out result and the in vitro ones, however, is not known. IGFBPs, in general, are believed to inhibit IGF action within the materno-conceptal unit, thereby allowing endometrial stromal cell differentiation as well as dampening ex cessive placental invasion into maternal tissue. There is evidence, however, indicating that IGFBP can enhance IGF action depending on environrnental conditions perhaps by directioning IGF ligand to the target cell. There is also a third possibility that certain IGFBPs and their proteolytic fragments may have their own biological activities independent of the IGF. In addition to IGFBPs, IGFBP proteases including those found within the uterine tissue or lumen are thought to enhance IGF bioavailability by degrading their substrates without affecting their bound ligand. In this regard, preliminary results in early pregnant pigs suggest that a partially characterized IGFBP protease activity in uterine luminal fluid enhances intrauterine IGF bioavailability during conceptus morphological development. In summary, a number of in vitro results indicate that IGFs stimulates the development of the rnaterno-conceptal unit during the periimplantation period. IGFBPs appear to inhibit IGF action by sequestering their ligands, whereas IGFBP proteases are thought to enhance intrauterine bioavailability of IGFs. Much is remaining to be clarified, however, regarding the roles of the individual IGF system components. These include in vivo evidence for the role of IGFs in early conceptus development, identification of IGF-regulated genes and their functions, specific roles for individual IGFBPs, identification and characterization of IGFBP proteases. The intrauterine IGF club house thus will be paying a lot of attention to forthcoming results in above and other areas, with its door wide-open!

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사람 조혈인자 유전자(Human Erythropoietin Gene)를 도입한 형질전환돼지 생산 (Production of Transgenic Porcine haboring the Human Erythropoietin(EPO) Gene)

  • 이연근;박진기;민관식;이창현;성환후;전익수;임석기;양병철;임기순
    • 한국가축번식학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.95-104
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    • 2002
  • 본 연구는 사람의 조혈촉진 유전자(hEPO)가 도입된 형질전환 돼지를 생산하기 위해 사계절동안 수행하였다. 약 8∼15개월령의 순종의 랜드레이스 경산돈 및 미경산돈 42두는 유전자 미세주입을 위한 1세포기 단계의 수정란 채란 및 이식을 위해 사용하였으며, 발정동기화 및 과배란 방법은 PG 600 주입 후 9일간 매일 20mg의 altrenogest를 사료에 첨가하여 급여하였다. Altrenogest를 9일간 급여 후 1,500IU의 PMSG와 500IU의 hCG를 주입하므로서 과배란을 유도하였다. 미세주입을 위한 유전자는 mouse whey acidic protein(mWAP) 프로모터에 hEPO 유전자를 연결하여 준비하였으며, 호르몬 처리후 23두의 공란돈으로 부터 650개의 난자를 회수하였으며, 이 중 83.1%(540/650)는 DNA 미세주입을 위해 전핵을 관찰할 수 있는 1-세포기의 수정란이었다. 이중 유전자가 미세주입 된 543개의 난자를 19두의 수란돈에 이식하였으며 7두의 임신돈으로부터 47두의 자돈을 생산하였다. 생산된 자돈 47두로부터 꼬리조직으로부터 분리된 DNA의 PCR 검정 결과 수컷 1두가 형질전환 양성반응을 나타내어 2.13%의 형질전환율을 나타내었으며, 이러한 연구의 결과는 생체반응기(bioreactor)연구에 있어서 형질전환 돼지생산의 성공적이며 유용한 정보를 제공할 것으로 사료된다.

자궁 내 insulin-like growth factor-I 유전자 발현에 미치는 에스트로겐의 영향 (The Effect of Estrogen on the Transcription of the Insulin-like Growth Factor-I Gene in the Uterus)

  • 곽인석
    • 생명과학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.593-597
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    • 2009
  • 자궁은 임신에 필수불가결한 기관으로, 에스트로겐(E2)과 프로게스테론(P4)은 태아와 자궁 사이의 상호 신호전달을 적절하게 조절하여, 임신을 확립하게 하는 필수적 요소이다. 임신 초기 E2는 배아의 안정적인 착상을 위하여 자궁의 성장을 촉진하는 역할을 담당한다. 이 시기 자궁에서 분비되는 인슐린유사 성장인자-I(IGF-I)와 E2/P4 간의 상호 신호전달이 임신 확립에 있어서 매우 중요한 역할을 한다. E2는 에스트로겐 수용체(ER)에 의해 그 작용이 결정되어지는데, 임신 돼지 자궁에서는 ER-${\alpha}$만이 발현됨을 증명하였다. 자궁에서 ER-${\alpha}$의 발현은 임신 중기나 말기보다 임신 초기 단계에서 높게 발현됨이 관찰되었다. 이는 배아에서 분비되는 E2가 ER-${\alpha}$의 발현을 증가시키는 역할을 함을 보여주는 결과이다. IGF-I이 E2 표적 유전자임을 증명하기 위하여 난소를 제거한 쥐에 E2/P4를 처리한 후 IGF-I의 발현을 측정한 결과, E2를 처리한 샘플에서는 IGF-I의 발현이 크게 증가하였으나, P4를 처리한 샘플에서는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 이 결과는 E2가 자궁에서 IGF-I의 발현을 증가시키는 역할을 수행함을 직접적으로 증명하였다. 임신한 돼지의 자궁에서 임신 시기별로 IGF-I 유전자의 발현을 조사한 결과 임신 초기에 가장 높은 발현을 보였고, 이 양상은 ER-${\alpha}$의 발현 형태와 아주 유사한 패턴을 나타내었다. 이는 임신 자궁에서 ER-${\alpha}$와 IGF-I의 발현이 상호 연관되어 있으며 ER-${\alpha}$와 IGF-I은 E2에 의해서 조절되어지는 유전자이며, 임신초기 배아에서 분비되는 E2가 자궁에서 ER-${\alpha}$의 발현을 증진시키고, 나아가서 이 ER-${\alpha}$가 자궁에서 IGF-I 유전자의 발현을 증가시키는 역할을 함을 보여주는 결과이다.

Interleukin-10 이 $interleukin-1{\beta}$로 유도되는 골흡수에 미치는 효과 (EFFECT OF INTERLEUKIM-10 ON THE BONE RESORPTION INDUCED BY INTERLEUKIN-1B)

  • 유윤정;강윤선;이승일
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제24권2호
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    • pp.321-339
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    • 1994
  • The cytokines released by osteoblasts induce bone resorption via the differentiation of osteoclast precursors. In this process, $interleukin-1{\beta}$($IL-1{\beta}$)-induced bone resorption is mediated by granulocyte macrophage-colony stimulation factor(GM-CSF), interleukin-6 (IL-6), and tumor necrosis factor ${\alpha}$($TNF-{\alpha}$) released from osteoblasts. Since these cytokines (GM-CSF, IL-6, $TNF-{\alpha}$) are produced by not only osteoblasts but also monocytes, and interleukin-10(I1-10) inhibits the secretion of these cytokines from monocytes, it may be speculated that IL 10 could modulate the production of GM-CSF, IL-6, and $TNF-{\alpha}$ by osteoblasts, then control $IL-1{\beta}-induced$ bone resorption. Therefore, the aims of the present study were to examine the effects of IL-10 on bone resorption. The sixten or seventeen-day pregnant ICR mice were injected with $^{45}Ca$ and sacrificed one day after injection. Then fetal mouse calvaria prelabeled with $^{45}Ca$ were dissected out. In order to confirm the degree of bone resorption, mouse calvaria were treated with Lipopolysaccharide(LPS), $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\alpha}$, IL-8, $IL-1{\beta}$, and $IL-1{\alpha}$, Then, IL-10 and $interferon-{\gamma}$ ($IFN-{\gamma}$) were added to calvarial medium, in an attempt to evaluate the effect of $IL-1{\beta}-induced$ bone resorption. In addition, osteoclasts formation in bone marrow cell cultures, and the concentration of IL-6, $TNF-{\alpha}$, and GM-CSF produced from mouse calvarial cells were investigated in response to $IL-1{\beta}$ alone and simultaneously adding f $IL-1{\beta}$ and IL-10. The degree of bone resorption was expressed as the ratio of $^{45}Ca$ release(the treated/the control). The osteoclasts in bone marrow cultures were indentified by tartrate resistant acid phosphatase(TRAP) stain and the concentration of the cytokines was quantified using enzyme linked immunosorbent method. As results of these studies, bone resorption was induced by LPS(1 ng/ml ; the ratio of $^{45}Ca$ release, $1.14{\pm}0.07$). Also $IL-1{\beta}$(1 ng/ml), $IL-1{\alpha}$(1 ng/ml), and $TNF-{\alpha}$(1 ng/ml) resulted in bone resorption(the rations of $^{45}Ca$ release, $1.61{\pm}0.26$, $1.77{\pm}0.03$, $1.20{\pm}0.15$ respectively), but IL-8 did not(the ratio of $^{45}Ca$ release, $0.93{\pm}0.21$). The ratios of $^{45}Ca$ release in response to IL-10(400 ng/ml) and $IFN-{\gamma}$(100 ng/ml) were $1.24{\pm}0.12$ and $1.08{\pm}0.04$ respectively, hence these cytokines inhibited $IL-1{\beta}$(1 ng/ml)-induced bone resorption(the ratio of $^{45}Ca$ release $1.65{\pm}0.24$). While $IL-1{\beta}$(1 ng/ml) increased the number of TRAP positive multinulcleated cells in bone marrow cultures($20{\pm}11$), simultaneously adding $IL-1{\beta}$(1 ng/ml) and IL-10(400 ng/ml) decreased the number of these cells($2{\pm}2$). Nevertheless, IL-10(400 ng/ml) did not affect the IL-6, GM-CSF, and $TNF-{\alpha}$ secretion from $IL-1{\beta}$(1 ng/ml)-activated mouse calvarial cells. From the above results, it may be suggested that IL-10 inhibites $IL-1{\beta}-induced$ osteoclast differntiation and bone resorption. However, the inhibitory effect of IL-10 on the osteoclast formation seems to be mediated not by the reduction of IL-6, GM-CSF, and $TNF-{\alpha}$ production, but by other mechanisms.

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에스트로겐이 생쥐 초기배의 $\textrm{Ca}^{2+}$ 전류에 미치는 영향 (17 beta-Estradiol Increases Peak of $\textrm{Ca}^{2+}$ Current in Mouse Early Embryo)

  • 강다원;신용원;김은심;홍성근;한재희
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.79-89
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    • 2001
  • 배분화과정시 나타나는 $Ca^{2+}$ 변화에 미치는 $E_2$의 영향을 알아보고자 whole cell voltage clamp 기법, 방사선 등위원소 면역측정법, 그리고 공초점 현미경을 통하여 $E_2$처리 후 나타나는 $Ca^{2+}$ 전류 변화 및 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 변화를 조사하였다. 생쥐의 미성숙 난자는 난소의 난포를 천자하고, 배란난자는 과배란 처리 후 난관에서 회수하였다. 수정란은 과배란 처리 후 수컷 생쥐와 교미를 유도한 후 각각의 단계에 맞는 수정란을 채란하였다. 혈중 $E_2$의 농도는 심장을 천자하여 혈액을 채취한 후 배발달 단계와 호르몬 처리 시간이 일치하는 혈액만을 사용하였다. 본 실험의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. $E_2$처리시 미성숙난자의 제 1극체 형성률 (성숙의 지표)은 $E_2$를 처리하지 않은 난자(83% : 83/100)보다 $E_2$를 처리한 난자 (94%, 94/100)에서 유의적 (P<0.05)으로 높게 나타났다. 2. $E_2$를 처리하였을 때 $Ca^{2+}$ 내향전류의 변화는 -10 mV에서 -1.23$\pm$0.01 nA (n=15)에서 -1.50$\pm$0.03 nA (n=15)로 122% 상승함으로써 유의한 (P<0.05) 변화를 보였다. 3. $E_2$를 처리하지 않은 난자 및 수정란을 1로 한 후 $E_2$를 처리한 난자 및 수정란의 변화를 상대적인 값으로 표시하였다. $E_2$처리한 난자는 1.22$\pm$0.17 (n=10), $E_2$처리한 전핵배는 1.20$\pm$0.14 (n=10), $E_2$처리한 2세포기배는 1.07$\pm$0.01 (n=10), 4세포기배는 1.05$\pm$0.09 (n=10)를 나타냄으로써 수정란의 단계마다 $E_2$의 반응 결과가 차이가 남을 알 수 있었다. 4. $E_2$농도 곡선에서 PMSG 처리 후 $E_2$의 혈중농도는 계속적인 상승을 보이다가 배란시기에 최고치를 나타내었으며, 배란 후 다시 감소하여 8세포기에서는 급격한 감소현상이 나타났다. 이후 다시 상실기를 거쳐 배반포기 임신기간동안 $E_2$의 농도가 상승하였다. 5. $E_2$처리 후 세포내 $Ca^{2+}$ 농도변화의 결과로, $E_2$를 처리하지 않은 난자들의 세포내 $Ca^{2+}$ 농도는 836.4$\pm$131.2 (n=10), $E_2$를 처리한 난자들은 1736.4$\pm$192.0 (n=10)로써 유의한 (P<0.05) 차이를 보였다. 이상의 결과로부터 $E_2$처리에 의한 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 상승은 $E_2$$Ca^{2+}$ 통로를 자극함으로써 세포바깥의 $Ca^{2+}$이 세포안으로 이동하여 나타나는 변화로 생각된다.

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마우스 자궁내막 세포를 이용한 3차원적 배양시스템 확립에 관한 연구; I. 마우스 자궁내막에 관한 세포조직학적 연구 (Establishment of In Vitro 3-Dimensional Culture System of Mouse Endometrial Cells;I. Cytohistological Study on Mouse Endometrium)

  • 남화경;김은영;이금실;박세영;박은미;권중균;윤산현;박세필;임진호
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제27권1호
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    • pp.31-37
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    • 2000
  • 연구배경: 본 연구는 마우스의 자궁에 있어 착상시 일어나는 자궁내막의 변화를 미세구조적 측면에서 관찰하고, 이러한 기초 자료를 바탕으로 마우스 자궁내막세포를 이용한 3차원적 체외 배양시스템을 확립하는데 있다. 실험동물은 임신이 유도된 $6{\sim}8$ 주령의 ICR을 이용하였다. 연구재료 및 방법: 생검 조직은 hCG 접종 후 D1과 D5에 자궁 전체를 적출하여 획득하였다. 채취된 조직은 2.5% glutaradehyde와 1% osmium tetroxide를 이용하여 고정시킨 후, 탈수, 포매 및 절편 과정을 거쳐 염색시키고, 광학현미경, 투과전자현미경을 이용하여 관찰하였으며, 주사전자현미경을 이용한 관찰을 위한 표본은 고정된 조직을 탈수, 건조 및 코팅 과정을 거쳐 획득하였다. 결과: 1) 광학현미경상에서, 후기 분비기인 D5의 생검 조직은 초기 분비기인 D1의 조직에 비해 결합조직의 증가에 따른 기질층의 확장이 두드러졌으며, 이와 함께 자궁내막선과 혈관이 크게 발달되어 있었다. 2) 투과전자현미경상에서, 마우스 자궁내막의 미세구조는 단충원주형의 표면상피세포층, 기저층 및 기질층의 3층을 이루고 있었다. 또한, D5에서는 미세융모, 소포체, 골지체, 지질, 글리코겐 및 분비 과립 그리고 기저층의 표면적이 크게 확장되어 있었다. 3) 주사전자현미경상에서, 분비기가 진행될수록 마우스 표면상피세포의 주름의 정도와 미세융모의 분포가 크게 증가함을 알 수 있었으며, 특히 마우스의 착상시기인 D5에서는 자궁 수용성의 표지자인 자궁돌기의 출현이 두드러졌다. 마우스의 자궁돌기는 자궁내벽을 따라 불규칙적으로 좁은 지역에 분포하고 있었으며, 동일표본 내에서도 서로 다른 발달 단계를 보여주고 있었다. 결론: 마우스 자궁내막의 형태학적 변화에 관한 이러한 관찰 결과는 마우스의 자궁내막이 발정주기 중 특히 착상직전의 시기에 커다란 형태학적 변화를 경험함을 보여주었다.

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Phytohemagglutinin-P 첨가(添加)에 따른 생쥐배(胚)의 시험관내(試驗管內) 응집(凝集)과 배양(培養)에 관하여 (Study on In Vitro Aggregation and Culture of Mouse Embryos by Phytohemagglutinin-P)

  • 박항균;류재웅
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제7권
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    • pp.83-97
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    • 1989
  • 본 실험은 일정한 발달단계(發達段階)에 있는 생쥐배(胚)를 응집시킬때 세포응집소인 Phytohemagglutinin-P(PHA-P)를 첨가 라화배(裸化胚)의 응집율과 응집된 배(胚)를 in vitro에서 배양하였을때의 배양율 및 적당한 PHA-P의 첨가농도를 조사하여 Chimera배(胚)를 생산하는데 필요한 기초지식을 얻기 위하여 실시(實施)하였다. Albino BALB/C와 CBA계통 및 C57BL 계통의 생쥐에 pregnant mare Serum gonadotropin와 human chorionic gonadotropin를 투여하여 과배란 생쥐에 PMSG와 hCG를 투여하여 과배란을 유기, 회수된 생쥐의 4세포기, 8세포기 및 상실배기 수정란을 1.0% Protease 용액으로 투명대를 제거(除去)하고 PHA-P를 첨가한 배양액에서 미세한 초자봉(硝子棒)으로 계통(系統)이 다른 두 계통(系統)의 생쥐의 배(胚)를 응집시킨 다음 응집된 배를 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$, 95% Air의 배양기 조건하에서 13~50 시간 배양하면서 Chimera배(胚)의 발달상태를 조사하였다. 본(本) 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1.0% Protease 또는 1.0% Protease 및 $5ug/m{\ell}$ PHA-P가 첨가된 산성 Tyrode액에서 투명대를 제거한 라화배(裸化胚)를 배반포까지 배양했을때 유의차는 없었으나 4세포기배와 8세포기배 보다 상실기배가 더 잘 발달되었으며 또한 PHA-P를 첨가하였을때가 첨가하지 아니한 때 보다 다소 좋은 경향을 보였다. 2. PHA-P $2ug/m{\ell}$첨가시 4세포기, 8세포기 및 상실기배의 응집율은40.0~82.0%, $5ug/m{\ell}$첨가시에는 52.0~94.0%, $10ug/m{\ell}$ 첨가시에는 48.0~96.0%로 배(胚)의 발달단계(發達段階)에 따라서는 4세포기, 8세포기가 상실배기 보다 유의적으로 높았다 (P<.05). PHA-P의 처리수준에 의한 응집율에 있어서는 5 또는 $10ug/m{\ell}$첨가구가 $2ug/m{\ell}$첨가구 보다 조금 높게 나타났으나 유의차는 없었다. 3. 응집배의 상실배까지의 배양율은 PHA-P의 각(各) 수준간 및 각(各) 세포기간에 유의차가 인정되지 않았다. 응집배의 배반포까지의 배양율은 PHA-P 수준사이에는 유의차가 없었으나 4세포기와 8세포기의 배(胚)는 상실기 배(胚)보다 유의적으로 높은 배양율을 보였다 (P<.05). 4. 응집된 배(胚)가 배반포까지 발달하는데 소요되는 평균시간은 4세포기배가 38.5~40시간, 8세포기배가 26~27시간, 상실기배가 19~20시간이었다. 5. 응집율은 34.0~94.0%의 범위로서 PHA-P를 첨가할때 응집율이 더 좋은 경향을 보였으나 유의성은 인정되지 않았다. 4세포기와 8세포기의 배(胚)가 상실기배 보다 유의적으로 높았다(P<.05). 6. 응집배의 상실배까지의 발달율은 4세포기배가 52.7~84.7%, 8세포기배가 73.8~872% 였으며 세포기 사이에는 유의차는 나타나지 않았다. 그러나 PHA-P를 첨가한 것이 발달이 더 좋았다. 7. 응집배의 배반포까지의 발달율은 4세포기의 배(胚)가 41.7~77.7%, 8세포기의 배(胚)는 78.7~83.0% 상실기배가 0~19.2%였으며 4세포기의 PHA-P 처리가 미처리(未處理) 보다 유의적으로 높았다(P<.05). PHA-P를 처리했을 때 4세포기와 8세포기가 상실기의 배(胚) 보다 더 높은 발달율을 보였다.

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