In order to achieve successful in vitro production of embryo, it is necessary to establish intrauterine environment during in vitro culture. Thus, this study was investigated to establish embryo culture system using co-incubated collagen matrix gel (CM) with endometrial epithelial cells (EC). Endometrial epithelial cells were isolated from porcine endometrium at follicular phase, the cells seeded in insert dish for co-incubation with CM-coated culture dish. Then, culture media treated with/without 2.0 IU/ml hCG or 10 ng/ml IL-1β. After incubation for 24 h, the co-incubated insert dishes were removed from CM-coated culture dish before embryo culture. Embryos at 48 h after in vitro fertilization (IVF) were cultured on the dish for 120 h with porcine zygote medium. We determined PTGS-2 expression in the ECs, VEGF protein in co-incubated CM with EC and observed cleavage rate and blastocyst development of embryos at 168 h after IVF. In result, expression of PTGS-2 was higher at co-incubated EC with hCG and IL-1β groups than EC without hCG and IL-1β. The VEGF protein was detected at co-incubated CM with EC, EC treated with hCG and IL-1β groups higher than CM group. Also, cleavage rate was no significantly difference among all group, however, blastocyst development was significantly higher in co-incubated CM with EC treated with hCG group than un-treated groups (p<0.05). Therefore, we suggest that novel embryo culture system using co-incubated collagen matrix gel with endometrial epithelial cells treated with IL-1β is beneficial and useful for enhancing the production of porcine blastocysts in vitro.

본 연구에서는 가교 분자를 사용하여 0.7 kPa에서 17.7 kPa까지 다양한 강도를 갖는 콜라겐 겔을 성공적으로 제조하였다. 가교된 콜라겐 겔에 다공성 기공을 도입하고 진피세포를 내부에 담지하여, 겔 강도에 따른 세포 성장 및 거동을 확인하였다. 상대적으로 강도가 높은 겔에서 진피세포의 프로콜라겐 생합성이 47 ng에서 32 ng까지 감소하는 것을 확인하였다. 이렇게 제조된 인공피부 진피에 아데노신을 처리하였을 때, 특정 강도를 갖는 콜라겐 겔에서 프로콜라겐 생합성이 감소하는 것을 확인하였다. 반면에 기능성 펩타이드를 처리하였을 때 는 프로콜라겐 생합성이 콜라겐 겔의 강도에 크게 영향을 받지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 강도가 제어된 인공피부 제조 및 응용, 나아가 다양한 조직공학 분야의 기반 기술로 활용 가능하리라 기대된다.

본 연구에서는 생체재료인 콜라겐과 합성 단량체인 아크릴아마이드를 연속가교 하여, 하이드로젤 기반의 콜라겐 겔을 제조하였다. 아크릴아마이드의 함량 및 가교 정도에 따라, 1.5 kPa에서 3.0 kPa까지 다양한 강도 (E)를 갖는 콜라겐 겔을 제조할 수 있었다. 또한, 콜라겐 겔에 다공성 기공을 도입하고 진피세포를 내부에 담지하여, 겔 강도에 따른 세포 성장 및 거동을 확인하였다. 상대적으로 강도가 높은 겔에서 세포의 성장은 느렸지만 GAG 합성 및 분비는 활성화되는 것을 확인하였다. 콜라겐 겔의 기계적 물성에 따라 세포의 성장 및 활성이 영향을 받는 것을 알 수 있었으며, 이는 향후 인공피부 제조 및 응용, 나아가 다양한 조직공학 분야의 기반 기술로 활용 가능하리라 기대된다.