The objective of this study was to determine the effect of fructose that was supplemented to a chemically defined in Vitro maturation (IVM) medium on oocyte maturation and embryonic development after parthenogenesis in pigs. The base medium for in Vitro maturation (IVM) was porcine zygote medium (PZM) that was supplemented with 0.05% (w/v) polyvinyl alcohol (PVA) or 10% (v/v) porcine follicular fluid (pFF). In the first experiment, when immature pig oocytes were matured in a chemically defined medium that was supplemented with 5.5 mM glucose or with 1.5, 3.0 and 5.5 mM fructose, 3.0 mM fructose resulted in a higher nuclear maturation (91.5%) than 1.5 and 5.5 mM fructose (81.9 and 81.9%, respectively) but showed a similar result with 5.5 mM glucose (94.2%). However, there was no significant differences among groups in the embryo cleavage (89.4-92.4%), blastocyst formation (37.5-41.1%), and mean cell number of blastocyst (30.8-34.2 cells). Fructose at the concentration of 3.0 mM (1.08 pixels/oocyte) resulted in a higher intra-oocyte glutathione (GSH) content than 1.5 and 5.5 mM fructose (1.00 and 0.87 pixels/oocytes, respectively) while the cumulus cell expansion was not influenced. In the second experiment, effect of individual and combined supplementation of a chemically defined maturation medium with 5.5 mM glucose or 3.0 mM fructose was examined. No significant effect was found in the nuclear maturation (86.3-92.6%). Embryo cleavage was significantly increased by the combined supplementation with glucose and fructose (95.2%) compared to that with 3.0 mM fructose only (85.7%) while blastocyst formation (37.3-42.8%) and embryonic cell number (33.3-34.1 cells) were not altered. Effect of supplementation of pFF-containing medium with glucose and fructose + glucose was examined in the third experiment. No significant effect by the supplementation with glucose and fructose or glucose alone was observed in the nuclear maturation of oocytes (90.7-94.1%) and blastocyst formation (51.0-56.5%). Our results demonstrate that 3.0 mM fructose was comparable to 5.5 mM glucose in supporting in Vitro oocyte maturation and embryonic development after parthenogenesis and could be used as an alternative energy source to glucose for in Vitro maturation of pig oocytes.

In most mammals, metaphase II (MII) oocytes having high maturation promoting factor (MPF) activity have been considered as good oocytes and then used for assisted reproductive technologies including somatic cell nuclear transfer (SCNT). Caffeine increases MPF activity in mammalian oocytes by inhibiting p34cdc2 phosphorylation. The objective of this study was to investigate the effects of caffeine treatment during in Vitro maturation (IVM) on oocyte maturation and embryonic development after SCNT in pigs. To this end, morphologically good (MGCOCs) and poor oocytes (MPCOCs) based on the thickness of cumulus cell layer were untreated or treated with 2.5 mM caffeine during 22-42, 34-42, or 38-42 h of IVM according to the experimental design. Caffeine treatment for 20 h during 22-42 h of IVM significantly inhibited nuclear maturation compared to no treatment. Blastocyst formation of SCNT embryos was not influenced by the caffeine treatment during 38-42 h of IVM in MGCOCs (41.1-42.1%) but was significantly improved in MPCOCs compared to no treatment (43.4 vs. 30.1%, P<0.05). No significant effects of caffeine treatment was observed in embryo cleavage (78.7-88.0%) and mean cell number in blastocyst (38.7-43.5 cells). The MPF activity of MII oocytes in terms of p34cdc2 kinase activity was not influenced by the caffeine treatment in MGCOCs (160.4 vs. 194.3 pg/ml) but significantly increased in MPCOCs (133.9 vs. 204.8 pg/ml). Our results demonstrate that caffeine treatment during 38-42 h of IVM improves developmental competence of SCNT embryos derived from MPCOCs by influencing cytoplasmic maturation including increased MPF activity in IVM oocytes in pigs.

Hyaluronan은 난포액, 나팔관과 자궁에 존재하는 물질로 돼지의 다정자 수정을 억제하고 체외배 양액에 첨가시 배 발육을 향상시키는 것으로 알려져 있다. Glucuronic acid와 N-acetyl-D-glucosamine (GlcNAc)은 이중결합하여 hyaluronan을 구성하는 물질이다. 본 연구에서는 체외성숙 배양액 내 Glucuronic acid 및 GlcNAc 첨가가 돼지 난자의 성숙 및 단위발생 난자의 배 발육에 미치는 영향 을 조사하였다. 난자의 체외성숙 배양액으로는 0.1% PVA (polyvinyl alcohol)가 첨가된 Medium-199 을 기본배양액으로 이용하였고, 여기에 cysteine, pyruvate, epidermal growth factor, kanamycin, insulin 및 호르몬을 추가하여 44시간 동안 난자를 배양하여 체외성숙을 유도하였다. 실험설계에 따라 glucuronic acid 및 GlcNAc를 각각 0, 0.005, 0.01, 0.05, 0.1 mM의 농도로 체외성숙 배양액에 첨가 하였다. 체외성숙된 난자는 전기자극을 통해 단위발생을 유도하였고 porcine zygote medium-3에서 7일간 체외 배양하였다. 실험 결과 난자의 체외성숙 배양액 내 glucuronic acid 첨가는 난자의 핵 성숙률(91.3-94.4%), 단위발생 후 분할률(85.5-93.6%) 및 배반포 발달율(42.0-51.0%)에 영향을 미치지 않았으나 배반포 세포수는 0.05 mM glucuronic acid 첨가 군에서 38.0개로 대조군의 31.5개에 비해 유의적으로(P<0.05) 증가하였다. 난자의 체외 성숙 배양액에 GlcNAc를 첨가하였을 때 난자의 핵 성숙률(94.3-97.2%) 및 단위발생 후 배반포 세포수(40.0-43.1)는 대조군 및 첨가 농도의 차이에 따라 유의적인 차이를 보이지 않았으나 분할률은 0.05 mM 처리군에서 91.8%로 대조군(85.0%) 및 0.005 mM 처리군(84.6%)에 비해 유의적(P<0.05)으로 증가하였다. 또한 0.05 mM 처리군의 배반포 발달 율은 59.6%로 대조군(46.3%), 0.005 mM 처리군(44.3%) 및 0.1 mM 처리군(45.2%)에 비해 유의적으 로 높았다. 이상 결과로 보아 체외성숙 배야액 내 0.05 mM glucuronic acid 및 GlcNAc 첨가는 돼 지 난자의 단위발생 후 배 발육을 증가시키는 것으로 사료된다.

돼지 난자의 체외성숙 배양액에서 다양한 농도의 육탄당 처리는 난자의 성숙률과 배 발 육능, 세포수 증가에 영향을 주는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 육탄당의 일종인 fructose가 돼 지 난자의 체외성숙에 미치는 영향을 조사하였다. 난자의 체외배양액으로는 cysteine, pyruvate, epidermal growth factor, kanamycin, insulin 및 호르몬이 첨가된 porcine zygote medium (PZM)-4 또는 10% 돼지 난포액이 첨가된 PZM-3을 이용하였고 실험설계에 따라 다양한 농도의 fructose 및 5.5 mM의 glucose를 첨가하여 44시간 동안 배 양함으로써 난자의 성숙을 유도하였다. 첫 번째 실험에 서는 1.5, 3.0 및 5.5 mM의 fructose 와 5.5 mM의 glucose가 첨가된 성숙배양액에서 배양된 난자의 성숙률 및 단위발생 후 배 발육능을 조사하였다. 실험 결과 1.5, 3.0 및 5.5 mM fructose를 첨가한 배양액에서 성숙된 난자는 5.5 mM glucose가 첨가된 배양액에서 성숙된 난자와 비교하였을 때 유 사한 핵 성숙 률(81.9-91.5% vs. 94.2%), 단위발생 후 분할률(89.4-92.4% vs. 90.1%), 배반포 발달률 (39.3-41.1% vs. 39.4%) 및 배반포 세포수(30.8-34.2% vs. 31.8%)를 보였다. 두 번째 실험에서, 10% 돼지 난포액이 첨가된 PZM-3 배양액에서 무처리 및 3.0 mM fructose, 5.5 mM glucose 및 3.0 mM fructose와 5.5 mM glucose 병행 첨가 성숙배양액에서 성숙된 난자의 성숙률 및 단위발생 후 배 발 육률을 조사하였다. 실험 결과 3.0 mM fructose (93.1%), 5.5 mM glucose(91.7%) 및 3.0 mM fructose 와 5.5 mM glucose 병행 처리군(93.5%)이 무처리군(74.4%)에 비해 유의적으로(P<0.05) 높은 핵 성 숙률을 보였다. 또한 5.5 mM glucose(90.1%) 및 병행 처리군(97.2%)은 대조군(67.6%)에 비해 유의 적으로(P<0.05) 높은 분할률을 보였다. 배반포 발달률은 3.0 mM fructose(52.6%) 및 병행 처리군 (58.8%) 에서 무처리군(44.4%) 및 5.5 mM glucose (51.0%)에 비해 유의적으로(P<0.05) 증가하였다. 본 실험 결과로 보아 체외성숙 합성배양액 내 fructose 첨가는 glucose와 유사한 수준의 배 발육률 을 보임으로써 glucose를 대체할 수 있는 에너지원으로 이용 가능함을 확인하였다.

Monosodium glutamate (MSG)는 아미노산의 일종인 글루탐산에 나트륨이 결합된 것으로 구수한 맛, 감칠맛을 내는 인공조미료로 사용되고 있다. 이전 연구에 의하면 쥐에서MSG의 섭취가 난모세 포의 발달에 유해하다는 결과가 보고되었다. 본 연구에서는 돼지 난자의 체외성숙 및 체외 배양액 에 MSG 첨가가 난자의 성숙 및 배 발육에 미치는 영향을 검토하였다. 난자의 체외성숙배양액으 로는 10% 돼지 난포액이 첨가된 Medium-199 (positivecontrol) 또는 비필수아미노산이 제거된 Porcine zygote medium (PZM)-4를 기본배양액으로 하여 여기에 cysteine, pyruvate, epidermal growth factor, kanamycin, insulin 및 호르몬을 첨가하여 사용하였다. 실험설계에 따라 MSG를 각각 0, 0.1, 1, 10 mM 농도로 체외성숙 배양액에 첨가하였다. 체외성숙 난자는 전기자극을 통해 단위발생을 유도하였고 PZM-3배양액에서 7일간 체외 배양하였다. 체외배양에서의 MSG 효과를 알아보기 위하 여 돼지 난포액 첨가 Medium-199에서 체외성숙된 난자들 중 제1극체가 방출된 난자만을 선별하여 단위발생 유도 후 PZM-3 (positive control) 또는 비필수아미노산이 제거된 PZM-4에 0,0.1, 1, 10 mM의 MSG를 첨가하여 배 발육에 미치는 영향을 조사하였다. 체외성숙 단계에서 MSG 효과를 조 사한 결과 MSG 농도에 따른 체외성숙률(61.3-70.3%)에는 차이를 보이지 않았지만 10 mM의 MSG 처리군(83.5%)이 0.1 mM 처리군(93.7%)에 비해 유의적으로 낮은 분할률을 보였다. 또한 MSG 처리 군들이 (14.5-25.5%) 무처리군(30.0%)에 비해 낮은(P<0.05) 배반포 발달률을 보였다. 체외배양 단계 에서 MSG 효과를 조사한 결과 10mM MSG 처리군(90.8%)이 1 mM 처리군(96.5%)에 비해 유의적 으로 낮은 분할률을 보였으며, 10 mM 처리군(32.8%)이 0.1과 1 mM MSG 처리군에(55.1, 51.4%)에 비해 유의적으로(P<0.05) 낮은 배반포 발달률 보였으나 무처리 대조군(46.6%)과 유의적 차이는 없 었다. 이러한 결과를 보아 체외성숙 배양액 내 MSG 첨가는 난자의 핵 성숙률에는 영향을 주지 않지만 고농도의 MSG 처리는 단위발생 후 분할률을 억제하며 배반포 발육능을 억제하는 것으로 확인되었다.

돼지 난자의 체외배양 과정에서 배양액의 삼투압의 차이 및 glycine과 alanine 단독 또는 병행 첨 가가 단위발생 및 체세포 핵이식 난자의 배 발육에 미치는 영향을 검토하였다. 난자 의 체외성숙 에는 10% 돼지 난포액, cysteine, pyruvate, epidermal growth factor, kanamycin, insulin이 첨가된 TCM-199을 이용하였다. 체외성숙 42∼44시간 후 제1극체가 방출된 난자만을 선별하여 단위발생 및 체세포 핵이식 난자를 생산한 후 modified porcine zygote medium (mPZM)-3 배양액에서 7일간 배양하였다. 실험 설계에 따라 체외배양 7일 또는 체외배양 초기 48시간 동안 280 또는 320 mOsm의 삼투압에서 난자를 배양하였다. 실험1에서 체외배양 7일 동안 280 또는 320 mOsm의 배 양액 내 glycine 또는 alanine 첨가 효과를 검토한 결과 삼투압 차이에 따른 분할률 및 배반포 발달 률에는 차이를 보이지 않았으나 320 mOsm에서 배양된 난자 및 280 mOsm에 glycine을 첨가한 군 은 280 mOsm에서 배양된 난자에 비해 높은 배반포 세포수를 보였다 (36.5-38.0 vs. 31.1, P<0.05). 실험2에서는 체외배양 초기 48시간 동안 280 또는 320 mOsm의 삼투압에서 배양하였고, 그 후 280 mOsm 배양액으로 옮겨 5일간 추가로 배양하였다. 또한 체외배양액 내 4.1 mM glycine 첨가가 배 발육에 미치는 효과를 검토하였다. 단위발생 난자를 배양초기 48시간 동안 320 mOsm에서 glycine이 첨가된 배양액에서 배양한 군이 280 mOsm에서 배양한 군에 비해 유의적으로 높은 배반 포 발달율을 보였다(36.5-50.4% vs. 25.9-27.9%, P<0.05). 또한 배양 초기 48시간 동안 320 mOsm 배 양액에 glycine을 첨가하여 배양한 난자 (50.4%)가 다른 처리군의 난자(25.9-36.5%)에 비해 유의적 으로 높은 배반포 발달율을 보였다(P<0.05). 실험3에서는 실험2와 동일한 실험설계로 체세포 핵이 식으로 작성된 배반 포의 inner cell mass (ICM)와 trophectoderm (TE) 세포수를 조사하였다. 실험결과 초기 46시간 동안 glycine이 첨가된 320 mOsm 처리군에서 배양된 난자의 ICM 비율이(26.0%) 280 mOsm 삼투압에 glycine을 첨가한 군(17.8%)에 비해 유의적(P<0.05)으로 증가하였다. 본 연구결과 단위 생식 및 체세포 핵이식 난자의 체외배양에서 glycine의 첨가 및 체외 배양초기 48시간 동안 320 mOsm 삼투압 처리는 배 발육과 배반포 세포수를 증가시키는 것으로 확인되었다.

체외 배양액에 성장호르몬 및 사이토카인의 첨가는 초기배 발육 및 생산된 배반포의 질에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구는 돼지 유도만능줄기세포(porcine induced pluripotent stem cell, piPSC)의 조정배지(conditioned medium, CM)가 돼지 난자의 체외성숙 및 단위발생 후 초기배 발육에 미치는 영향을 검토하기 위하여 수행하였다. 난자-난구세포 복합체(cumulus-oocyte complex, COC)는 0(control), 25, or 50%의 줄기세포 배양액(stem cell medium, SM) 또는 CM이 첨가된 체외성숙 배양액으로 배양하였으며, 성숙된 난자는 활성화 유도 후 같은 농도의 SM 또는 CM을 첨가한 체외배양액에서 배양하였다. 체외 성숙율은 CM-25% 그룹에서 대조구보다 유의적으로 높았으나(p<0.05), 다른 SM 또는 CM 처리구와는 차이가 없었다. 배반포 형성율은 CM-25% 그룹(29.2%)에서 대조구(20.7%), SM-50%(19.6%) 및 CM-50%(23.66%) 처리구보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 배반포에서의 세포수 및 세포사 비율은 SM-25% 그룹이 대조구에 비하여 유의적인 차이가 나타났다(p<0.05). 난자의 질과 연관되어 있는 유전자들(Oct4, Klf4, Tert 및 Zfp42)의 발현은 CM-25% 그룹에서 대조구보다 유의적으로 증가되었다(p<0.05). 따라서 본 실험의 결과 체외성숙(IVM) 및 체외발달(IVC) 배양액에 25% 수준의 CM의 첨가는 돼지 단위발생 난자의 배발달과 난자의 질적 향상에 기여하는 것으로 사료된다.

The objective of this study was to investigate the changes of oxidative stress and antioxidant enzyme during in vitro development with washing culture oil in porcine embryos. During the culture, the four types of culture oil such as paraffin oil with or without washing and mineral oil with or without washing were examined. The oil was washed with PZM-3 during 7 days and collected oil only. The embryos were stained with CellTrackerTM Red, DC-FDA and Hoechst 33342 to confirm the effects of the oil. As a results, Cleavage rates and total cell number were no difference among the four oil groups. However, ≥16 cell embryos were significantly different in fore type oil treat-ment and blastocyst rate was significantly higher washing paraffin treatment than in other group(p<0.05). Also, the expression of free radical were lower in washing paraffin oil than in other groups (p<0.05). On the other hand, the expression of glutathione were not significant different among paraffin oil with or without washing and mineral oil with or without washing, however washing paraffin oil and washing mineral groups were higher than other treat-ment groups. In conclusion, the washing oil was expected with positive effects on in vitro development in porcine embryos.

The present study was performed to investigate the effect of Hh-Ag1.5, a small-molecule chemical agonist of SMOothened receptor, on the in vitro maturation and development of in vitro fertilized (IVF) embryos in pigs. Oocytes or fertilized embryos were cultured in a maturation or embryo culture medium supplemented with 0 (control), 25, 50 or 100 nM of Hh-Ag1.5, respectively. Although the maturation rate were not different among treatment groups, the blastocyst formation rate in the group treated with 25 nM Hh-Ag1.5 was significantly increased compared to other groups (P<0.05). While the highest dose of Hh-Ag1.5 (100 nM) did negatively affect to the embryo development and cell number in blastocysts compared to other groups (P<0.05), the apoptotic cell index in blastocysts was significantly lower in 25 and 50 nM groups than in control and 100 nM groups (P<0.05). The mRNA expression of the proapoptotic gene Bax and the ratio of Bax/Bcl-XL decreased in among treatment groups compared to control (P<0.05). The embryo quality related genes, Tert and Zfp42, were significantly decreased in 50 and 100 nM groups compared with control and 25 nM groups (P<0.05). In conclusion, the addition of 25 nM Hh-Ag1.5 to in vitro maturation and culture medium can enhance the developmental potential as well as quality of IVF embryos in pig.

The objective of this study was to evaluate the effects of co-culture of bovine oocytes with cumulus cells on in vitro maturation and development following in vitro fertilization in bovine oocytes. Bovine cumulus-oocyte complexes (COCs) and denuded oocytes (DO) were co-cultured with the cumulus cells in TCM199 for 20~22 hr, and evaluated the nuclear type of oocyte. After in vitro maturation, oocytes were coincubated for in vitro fertilization with frozen-thawed spermatozoa selected by 65% percoll in DM-Heparin and DM-Caffeine for 15~18 hr. Presumptive zygotes were cultured for 48 hr in CR1aa in vitro culture medium with 10% FBS, and evaluated the cleavage rates. The results confirmed that the highest percentage of metaphase II (M-II) stage was observed in COCs (30.1±3.5%, 24.2±1.8%) as compared to DO (7.1±1.3%, 17.4±13.9%) (p<0.05). In addition, the increased cleavage rates were obtained from COCs (69.6±2.1%, 75.6±2.9%) when compared to DO (21.6±7.5%, 29.5±12.6%) (p<0.05). In conclusion, this study suggested that cumulus cells secreted positive factors during in vitro maturation of oocytes and early embryonic development after in vitro fertilization of bovine oocytes.

The objective of this study was to examine the effect of vitamin B (pantothenic acid, folic acid, and myo-inositol) that was supplemented to embryo culture medium on in vitro development of parthenogenetically activated (PA) pig embryos. Cumulus-oocyte complexes derived from slaughtered ovaries were matured in TCM-199 supplemented with porcine follicular fluid, cysteine, pyruvate, EGF, insulin, and hormones (hCG and eCG) for the first 22 h and then further cultured in hormone-free medium for an additional 22 h. After maturation culture, metaphase II oocytes that extruded 1st polar body were electrically activated and treated with cytochalasin B for 4 h. Then, PA embryos were cultured for 7 days in a modified NCSU-23 that was supplemented with pantothenic acid, myo-inositol, or folic acid at different concentrations () according to the experimental design. Myo-inositol added to culture medium did not show any beneficial or inhibitory effects on embryo cleavage and blastocyst formation. However, pantothenic acid significantly inhibited blastocyst formation compared to control (no addition) (24% vs. 36%, p<0.05). Folic acid () significantly (p<0.05) increased blastocyst formation (56%) compared to control (41%). Our results demonstrated that in vitro development of PA embryos was significantly influenced by vitamin B and addition of folic acid to culture medium improved in vitro development of pig PA embryos.

The objective of this study was to examine the effect of eCG and various concentrations (20, 40, and 80 ) of porcine FSH on nuclear maturation and intracellular glutathione (GSH) level of oocytes, and embryonic development after parthenogenetic activation (PA) and somatic cell nuclear transfer (SCNT) in pigs. Immature pig oocytes were matured in TCM-199 supplemented with porcine follicular fluid, cysteine, pyruvate, EGF, insulin, and hormones (10 IU/ml hCG and 10 IU/ml eCG or FSH) for the first 22 h and then further cultured in hormone-tree medium for an additional 22 h. Nuclear maturation of oocytes () was not influencem foreCG and various concentrations FSH. Embryonic development to the cleavage stage () and mean number of cells in blastocyst ( cells) after PA were not altered but blastocyst formation e-treignificaddlor(p<0.05) improvem forthe supplementation eith 80 FSHr(64%) compared to 47%, io8%, iand 47% in oocytes that were treated with eCG, 20,i and 40 FSH,i numectivelo. In SCNT, fusion () of cell-cytoplast couplets and siosequent embryo cleavage () were not influencem fordifferent gonadotropins but blastocyst formation tended to increase forthe supplementation eith 80 FSHr(25% vs. ). Our nuults demonstrated that oocyte maturation and embryonic development after PA and SCNT e-frinfluencem fortype of gcem fortype of gits concentration. In this study, supplementation of maturation medium eith 80 FSHrimproved preimplantation development of PA and SCNT pig embryos, probably by increasing intracellular GSH concentration of matured oocytes.

본 연구는 소 체외 수정란의 팽창 및 hatching시 prostaglandin 와 prostaglandin 의 영향에 대하여 검토하였다. 체외 수정란의 체외 배양시 다음과 같이 (1) 0, 1, 10 및 100ng/ml , (2) 0, 1, 10 및 100ng/ml , (3) low (1ng/ml : 1ng/ml), (4) low , (5) high (10ng/ml : 1ng/ml), (6) high : high (10ng/ml : 10ng/ml)로

본 연구는 체외 성숙된 난자와 동결 융해 정자를 이용한 돼지의 체외 수정 과정에서 난구 세포의 존재가 정자 침투율, 웅성전핵 형성률 그리고 후기배로의 체외 발육에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 돼지 난소로부터 난자-난구세포 복합체를 채취하여 eCG/hCG, 10% 돼지 난포액, epidermal growth factor 등이 첨가된 TCM 199 배양액에서 44시간 배양하여 체외 성숙을 유도하였다. 성숙 배양 후 난구 세포를 제거한 난자와

본 연구는 도축되는 소 난소의 효율적인 이용을 위해서 도축장으로부터 실험실로 운반되는 난소 수송 온도에 따른 체외 수정란 생산 효율을 조사하고자 실시되었다. 도축장의 HACCP 적용으로 도축장 출입이 불가능하므로 위탁하여 난소를 공급받게 되어 취급자의 부주의로 적절한 온도 유지가 되지 않는 경우가 많다. 특히 겨울철에는 더 많은 주의가 필요하다. 따라서 본 실험에서는 겨울철 난소수송 온도에 따라서 4처리 그룹, 즉 (T1), (T2), (T3) 그리고