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본 연구는 소의 초기 난할 단계인 2 또는 4세포기 수정란의 특정 분할구가 배반포 단계의 내부 세포괴(Inner Cell Mass) 와 영양막 세포(Trophectoderm cells)로의 발달 운명이 미리 정해지는 지를 확인하기 위해 실시되었다. 먼저 생쥐의 체내 수정란과 소의 체외 수정란에서 배반포의 영양막 세포에서만 특이적으로 발현하는 cdx2 단백질의 발현 양상을 조사하였다. 또한, 소의 경우 2세포기와 4세포기가 내부 세포괴와 영양막 세포로 나눠지는 시점인지를 조사하기 위해 2 또는 4세포기의 특정 분할구에Dextran의 주입 실험과 분할구 제거 실험을 통해 ICM과 TE 형성을 확인하였다. cdx2의 발현 경향은 생쥐와 소의 2세포기일 때 대칭과 비대칭적으로 발현되는 것을 확인하였다. 생쥐의 4, 8세포기 및 상실배기에서는 분할구 전체에서 발현되었으나, 소 수정란의 분할구에서는 전체 또는 부분적으로 발현되었다. 또한, 생쥐와 소의 배반포기에서는 영양막 세포에서만 발현이 되는 것을 확인하였다. 소 수정란의 2세포기와 4세포기 단계에서 특정 분할구에 주입된 Dextran은 배반포의 내부 세포괴와 영양막 세포의 양쪽에 분포된 것을 관찰할 수 있었다. 2세포기 단계에서 하나의 분할구가 제거된 수정란 역시 ICM 및 TE 세포를 지닌 정상 배반포로 발달함을 확인하였다. 따라서 본 연구 결과는 영양막 세포에서만 특이적으로 발현하는 cdx2의 발현이 2 또는 4세포기 단계 소 수정란에서는 특별한 차이를 보이지 않으며, 궁극적으로 난할 초기에는 ICM과 TE 세포로의 운명이 결정되지 않는다는 것을 보여준다.
The present study was examined the expression patterns of cdx2 gene, TE lineage marker, in the mouse and bovine developmental stage embryos and whether one blastomere of two- and/or four-cell bovine embryos develop to specific lineage (ICM or TE) of blastocyst by injection of Texas red conjugated dextran as a lineage tracer. It was also investigated the allocation of ICM and TE cells in bovine blastocysts derived from one blastomere of two- and/or four-cell stage embryos. Firstly, it was observed that expression of cdx2 appeared symmetric and asymmetric distribution at the two-cell stage mouse embryos. From four-cell to morula stage mouse embryos, the expression of cdx2 gene was observed in almost all blastomeres. In case of bovine embryos, localization of cdx2 was similar to pattern of mouse embryos. The Dextran-labeled blastomere of two- and/or four-cell embryos contributed to both ICM and TE cells in bovine blastocysts. And also, it was confirmed that a single blastomere derived from two-cell stage bovine embryos could develop to the normal blastocyst with both ICM and TE cells. These results show that two-and/or four-cell stage is not the specific stage to determine the cell fate for ICM and TE, and which is not correlated with the expression of cdx2 gene.
