In this study, we aimed to determine whether the evaluated markers of cell death could be found at particular developmental stages of normal porcine in vitro fertilization (IVF) embryos. We investigated the characteristics of spontaneous and induced apoptosis during preimplantation development stages of porcine IVF embryos. In experiment 1, to induce apoptosis of porcine IVF embryos, porcine IVF embryos at 22h post insemination were treated at different concentration of actinomycin D (0, 5, 50 and 500 ng/ml in NCSU medium). Treated embryos were incubated at in 5% , 5% for 8h, and then washed to NCSU medium and incubated until blastocyst (BL) stage. We examined cleavage rate at 2days and BL development rate at 7days after in vitro culture. A significantly lower rate of cleavage was found in the 500 ng/ml group compared to others (500 ng/ml vs. 0, 5, 50 ng/ml; 27.8 % vs. 50.0%, 41.2%, 35.9%), and BL formation rate in 500 ng/ml was lower than that of others (500 ng/ml vs. 0, 5, 50 ng/ml; 8.0% vs. 12.6%, 11.2%, 12.6%). In experiment 2, to evaluate apoptotic cells, we conducted TUNEL assay based on morphological assessment of nuclei and on detection of specific DNA degradation under fluorescence microscope. This result showed that apoptosis is a normal event during preimplantation development in control group (0 ng/ml actinomycin D). A high number of BL derived control group contained at least one apoptotic cell. Actinomycin D treated BLs responded to the presence of apoptotic inductor by significant decrease in the average number of blastomeres and increase in the incidence of apoptotic cell death. In 500 ng/ml group, the incidence of apoptosis increased at 4-cell stage and later. This result suggested that apoptosis is a process of normal embryonic development and actinomycin D is useful tool for the apoptosis study of porcine preimplantation embryos.

This study was performed to confirm the microtubule assemblies and methylation patterns of porcine IVF and parthenogenetic embryos. Cumulus-oocyte complexes were collected and matured in vitro for 42 hr. Oocytes were fertilized by prepared fresh sperm or activated parthenogenetically by exposure to electric stimulation and 6-dimethylaminopurine. Porcine IVF and parthenogenetic embryos were cultured in vitro for 6 days. Embryos were stained by immunofluorescence staining method to observe the dynamic of nucleus and microtubules in the first mitotic phase and the methylation patterns in different developmental stages. After then, samples were confirmed and analyzed through a laser-scanning confocal microscope. IVF embryos had a centrosome originated from sperms, which was shown a ɤ-tubulin spot. However, ɤ-tubulin spot was not observed in parthenogenetic embryos. A lower methylation level was observed in IVF embryos compared to parthenogenetic ones at the morula and blastocyst stages. In conclusion, it is considered that microtubule assemblies and genetic regulation mechanism differ between parthenogenetic and IVF embryos.

In vitro development of porcine embryo is affected by culture condition. One possible factor is osmolarity of culture medium. This study examined whether high osmolarity of culture medium at the early culture stage improves development of preimplantation porcine in vitro fertilization (IVF) and nuclear transfer (NT) embryos. NT and IVF embryos were divided into three groups and the basic medium was PZM-3 (250～270 mOsmol, control group). The control group of embryos was cultured in PZM-3 for whole culture period. Other two groups of embryos were cultured in a modified PZM-3 with 0.05 M sorbitol or 0.05 M sucrose (300～320 mOsmol, sorbitol or sucrose group) for the first 2 days, and then cultured in PZM-3 for further culture. NT embryos cultured in sucrose group showed a significantly higher developmental rate to the blastocyst stage with a decreased apoptosis rate compared to the sorbitol (p<0.05). For IVF, sucrose group showed a significantly increased the blastocyst formation rate with a decreased apoptosis rate compared to the control (p<0.05). This study represents that the high osmolarity in the early embryo culture stage can enhance the in vitro development of porcine NT and IVF embryos to the blastocyst stage with reduced apoptosis of cells.

Astaxanthin is a kind of carotenoid compounds, having a antioxidant and anti-inflammatory activities. The antioxidative mechanism by which carotenoid scavenge free radicals has been clearly elucidated, but has not tried for the development of mammalian preimplantation embryo. This study was conducted to investigate the antioxidative effect of astaxanthin on in vitro development of porcine in vitro fertilized embryos. Porcine embryos derived from in vitro fertilization (IVF) were cultured in 5% CO2 in air at 38.5℃ in PZM-3 medium supplemented with different dosages of astaxanthin (0, 1, 5 and 10 M) and taurine (0, 1, 2.5 and 5 mM) as a positive control, and execute to compare the effects of various antioxidants such as taurine, melatonin and asculatin on in vitro development. The proportions of embryos developed to the blastocyst stage were increased when 1 and 5 M of astaxanthin (26.6 and 23.4%, respectively) and 1 and 2.5 mM taurine (25.8 and 26.4%, respectively) were supplemented, compared to controls (p<0.05). Also, various antioxidant-treated groups were significantly higher rates of blastocysts (astaxanthin, 27.4%; taurine, 29.1%; melatonin, 26.8%; aesculetin, 27.9%, respectively ) than control (18.8%). There was no difference in mean cell number of blastocysts between antioxidants and control. This result indicates that astaxanthin has an antioxidant feature when porcine IVF embryos were cultured in vitro.

본 연구는 돼지 난포란의 vitrification 동결 시 내동제의 종류 및 농도가 생존율에 미치는 영향과 수정 후 체외발생율을 조사하고자 수행하였다. 1.0, 15, 30 및 40시간 성숙 배양시킨 난포란을 vitirfication 동결보존 후의 MII로의 발생율은 각각 였으며, diploid로의 발생율은 로서 대조군의 ME 단계의 에 비해 낮게 나타났으며 diploid 단계의 에 비해서는 높은 체외성숙율을 나타냈다. 체외발생율은 초기의 미숙 난포란일

본 연구는 돼지 난포란을 이용하여 생산된 1-세포기의 체외수정란을 NCSU-23, PZM-3 및 PZM-4의 세 가지 배양액과 서로 다른 산소농도를 부여하여 돼지 체외수정란의 적합한 체외배양조건을 구명하고자 실시하였다. 돼지 난포란의 체외성숙은 BSA가 미첨가 된 NCSU-23 배앙액에 10% pFF, 0.9 mM crysteine, 25 ㎍/㎖ β-mercaptoethanol 및 10 ng/㎖ epidermal growth factor와 호르몬(10 IU/㎖ PMSG, hCG)을 첨가하여 20∼22시간과 추가로 호르몬을 제거한 배양액에 20∼22시간을 배양하여 성숙을 유기하였고, 5∼6시간 동안 돼지 액상정액과 공배양함으로써 체외수정을 유기하였다. 체외수정 5∼6시간후 각각 5% 및 20%의 산소조건하의 NCSU-23, PZM-3 및 PZM4 배양액에서 배발달을 유기하였다. 돼지체외수정란을 체외배양하였을 때, 배발달 48시간에 처리구간 난할율에는 차이가 없었으나, 배양 7일째 배반포형성률은 5% 산소조건의 PZM-3 배양액에서 가장 높게 나타났다(19.9±2.4 vs. 11.1±2.0 to 16.0±2.5%, P<0.05). 그리고, 총세포수에 있어서 5%의 산소조건 하에서 배양하는 것이 20% 산소조건보다 유의적(P<0.05)으로 높았으나, 배양액간 차이는 인정되지 않았다. 따라서, 체외생산된 돼지초기수정란의 체외배발달은 5% 산소조건하의 PZM-3 배양액에서 배양하는 것이 좋은 것으로 나타났다.

본 연구는 돼지의 난포란을 체외에서 성숙, 수정시킨 체외수정란의 체외배양 체계를 확립하고 그 기작을 규명하기 위하여 체외배양액에 항산화제인 melatonin의 첨가 및 melatonin과 sodium nitroprusside(SNP)의 첨가배양이 체외수정란의 체외발육에 미치는 영향을 검토하고자 실시하였다. NCSU 23 배양액에 melatonin을 0, 1, 5 및 10nM을 첨가하여 체외배양을 실시한 결과, 배반포기까지 발육율은 17.8%, 26.1%, 20.0% 및 16.3%로서 melatonin 1nM 첨가구가 여타구에 비해 통계적으로 유의하게 높은 성적을 나타냈으며(P<0.05), 상실배기 이상 발육 성적에서도 melatonin 1 nM 첨가구가 39.1%로서 대조구 33.3%, 5 nM 첨가구의 33.3% 및 10 nM 첨가구의 27.9%보다 높은 발육율을 나타냈다(P<0.05). NCSU 23 배양액에 SNP를 0, 50 및 100 μM을 첨가하여 체외 배양한 결과, 상실배 이상 발육성적은 각각 41.9%, 25.6% 및 28.4%로서 SNP 첨가구가 대조구보다 유의적으로 낮은 성적을 나타내었다(P<0.05). NCSU 23 배양액에 대조구, SNP 50 μM, SNP 50 μM에 melatonin 1, 5 및 10nM을 혼합첨가하여 체외 발육율을 조사한 결과, 배반포기 발육율은 각각 2.5%, 1.2%, 9.9％, 5.1% 및 3.7%로서 SNP 50μM + Mel. 1nM 첨가구가 여타구 보다 높은 성적을 나타냈으며, 상실배기 이상 체외 발육율은 31.3%, 34.1%, 39.5%, 29.4% 및 39.5%로서 SNP 50μM + Mel. 1 nM 첨가구와 SNP 50 μM + Mel. 10 nM 첨가구가 여타구보다 높은 발육율을 나타냈다. 모든 처리구에서 배반포까지 발육된 체외수정란의 세포수는 커다란 차이가 인정되지 않았다.

5% CO₂와 5% O₂ 농도 조건 하에서 NCSU23 배양액에 aesculetin을 0, 1, 5 및 10 ㎍/㎖를 첨가한 구에서 상실배기 이상 발육된 체외배양 성적은 10 ㎍ 첨가구(35.7%)가 여타구(0 ㎍, 30.2% ; 1㎍, 29.5% ; 5㎍, 29.2%)보다 통계적으로 유의하게 높은 성적을 얻었다(P<0.05). NCSU 23 배양액에 taurine을 0, 2.5 및 5.0 mM을 첨가, 체외배양을 실시한 결과 배반포기 이상 발육된 체외발육 성적은 각각 2.8%, 2.2% 및 7.0%였으며, 상실배이상의 체외 발육성적은 26.1%, 26.9% 및 31.7%로서 taurine 5.0 mM 첨가가 체외수정란의 체외발육 성적이 유의적으로 높은 것으로 나타났다(P<0.05). NCSU 23 배앙액에 melatonin을 0, 1, 5 및 10nM을 첨가하여 체외배양을 실시한 결과, 배반포기까지 발육된 체외 발육성적은 17.8%, 26.1%, 20.0% 및 16.3%로서 melatonin 1nM 첨가구가 여타구에 비해 통계적으로 유의하게 높은 성적을 나타냈으며(P<0.05), 상실배기 이상 발육된 체외발육 성적에서는 melatonin 1nM 첨가구가 39.1%로서 대조구 33.3%, 5 nM 첨가구의 33.3% 및 10 nM 첨가구의 27.9%보다 높은 발육율을 나타냈다(P<0.05). 한편 배반포기 수정란의 세포수 조사에서는 melatonin 10 mM 첨가구가 유의하게 낮은 것으로 나타났다.

본 연구는 돼지 난포란의 체외배양액에 황화합물인 β-mercaptoethanol(β-ME)을 첨가배양함으로서 돼지난포란의 체외성숙과 체외배발달에 미치는 향을 구명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지난포란을 체외성숙배양액인 NCSU-23 배양액에 β-ME를 각각 0, 25, 50 및 100μM 첨가배양하여 성숙을 유기한 다음, 체외수정을 실시한 결과, 모든 처리구에서 핵성숙률, 정자침투율, 웅성전핵형성률, 다정자침입률 및 평균침입정 수에서 유의적인 차이가 인정되지 않았다 P>0.05). 2. 체외성숙 및 수정을 실시한 후, 배발달 배양액인 NCSU-23에 7일간 배양한 결과, 배반포 형성률은 25μM의 β-ME 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈고, 총세포수에 있어서는 대조구와 처리구간 유의적인 차이가 인정되지 않았다. 3. 배발달배양액인 NCSU-23에 β-ME를 각각 0, 12.5, 25 및 5μM 첨가하고 5 및 20%산소조건 하에서 7일간 배양한 결과, 처리구별 산소농도에 따른 배발달률 및 총세포수에 있어서는 유의 적 인 차이가 없었으나, 25μM β-ME 처리구에서 유의적으로 높은 결과를 나타냈다(P<0.05). 그러나 총세포수에서는 처리구 및 대조구간 유의성이 인정되지 않았다. 결론적으로 돼지난포란의 체외성숙 및 배발달시 황화합물인 β-ME의 첨가는 25μM이 가장 적합하며, 산소농도에 따라서는 영향을 미치지 않는 것으로 조사되었다.

본 연구는 돼지난포란의 체외배양액에 황화합물인 Catalase 첨가 및 저분압산소조건 하에서 첨가배양함으로서 돼지난포란의 체외성숙과 체외배발달에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지난포란을 체외성숙배양액인 0.9mM cy-steine이 함유된 NCSU-23 배양액에 CAT를 각각 0, 100, 500 및 1000uni1s/m1 첨가하여 체외성숙 및 수정을 실시한 결과, 모든 평가요소에서 처리구가 대조구에 비하여 유의적으로 낮은 결과를 나타내어 체외수정에 좋지 않은 영향을 미치는 것으로 판단된다(P>0.05). 2. 체외수정을 실시한 후, 배발달배양액인 NCSU-23에 7일 동안 배양한 결과, 배반포형성률과 총세포수에 있어서 처리구가 대조구에 비하여 유의적으로 낮은 결과를 나타내어 체외성숙시 CAT 첨가배양은 배발달에 좋지 않은 것으로 판단된 다(P>0.05). 3. 배발달배양액인 NCSU-23에 CAT를 각각 0, 100, 500 및 1000units/m1을 첨가하고 5 및 20% 산소농도하에서 7일간 배양을 실시한 결과, 산소농도에 따른 차이는 인정되지 않았으며, CAT 첨가에 따른 배반포형성률과 총세포수에 있어서도 처리구가 대조구보다 유의적으로 낮은 결과를 나타냈다(P>0.05). 결론적으로 돼지난포란을 이용하여 체외수정란을 생산할 때, NCSU-23 배양액에 catalase의 첨가 및 산소조건은 영향을 미치지 않는 것으로 조사되었다.

ABSTRACT I. 서 론 II. 재료 및 방법 III. 결과 및 고찰 IV. 요 약 V. 인용문헌

성간별에 이용할 돼지 수정란을 체외수정 방법으로 생산하기 위하여 돼지 난소에서 채취한 난자를 NCSU 23 배지에서 eCG, hCG를 첨가한 상태에서 22시간, 첨가하지 않은 상태에서 22시간 체외성숙을 시킨 후 mTBM을 이용하여 여러가지 정자농도(5, 2.5 , 6.0그리고 10.0 )에 따라 6시간 수정시켰고, NCSU 23 배지에서 배양시켰다. 배양 후 44시간에 수정란의 분할률을 관찰하였고, 144시간에 배반포 형성율을 확인하였다. 성감별 방법

본 연구는 돼지 난포란의 체외성숙배양액에 superoxide dismutase(SOD)를 첨가배양하여 체외성숙과 수성이후 배발달에 미치는 영향과 산소농도 및 SOD가 체외생산된 돼지초기수정란치 배발달에 미치는 영향을 규명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지 난포란을 체외성숙배양액인 NCSU-23에 SOD를 각각 0, 100,500 및 1,000uni1s/m1 첨가하여 성숙시킨 다음, 체외수정을 실시한 결과, 핵