[논문]소 난소 저온 보존이 난자의 체외 발달에 미치는 영향

김성우; 김민수; 김찬란; 김동교; 김남태; 성환후

doi:10.12750/jet.2016.31.3.185

소 난소 저온 보존이 난자의 체외 발달에 미치는 영향
Low temperature preservation of bovine ovaries on in vitro development of oocytes 원문보기

Journal of embryo transfer = 한국수정란이식학회지, v.31 no.3, 2016년, pp.185 - 190

김성우 (농촌진흥청 국립축산과학원 가축유전자원센터) , 김민수 (농촌진흥청 국립축산과학원 가축유전자원센터) , 김찬란 (농촌진흥청 국립축산과학원 가축유전자원센터) , 김동교 (농촌진흥청 국립축산과학원 가축유전자원센터) , 김남태 (농촌진흥청 국립축산과학원 가축유전자원센터) , 성환후 (농촌진흥청 국립축산과학원 가축유전자원센터)

Abstract ▼ AI-Helper

During the ovary preservation in low temperature, the cumulus oocyte complexes(COCs) lose their developmental competences after in vitro fertilization. We used phosphate-buffered saline (PBS) as a basic solutions of at various temperatures (25, 15 or $5^{\circ}C$) and supplemented them with 1mM glucose and 0.5mM glutamine as a source of carbohydrate metabolites. After recovery of COCs and in vitro fertilization, a significantly higher number of oocytes developed into blastocysts. The developmental competence of embryos that were originated from ovaries preserved at $15^{\circ}C$ was increased compared to those of 25 or $5^{\circ}C$. The maturation rate of oocytes was not differed between 24 and 36 h at $15^{\circ}C$ but showed lower than control group (71% versus 78%). In vitro-fertilized oocytes from ovaries stored at $25^{\circ}C$ for 24 h or at $5^{\circ}C$ for 24 h had a significantly decreased developmental potentials, but at $15^{\circ}C$ did not (27% versus 29% of blastocysts to develop into day 8). With these results, bovine ovaries can be preserved at $15^{\circ}C$ for 36 h without decreasing developmental capacity of in vitro-fertilized oocyte at least to the blastocyst stage. This information provides valuable information of preserving ovaries for embryo transfer or in vitro embryo production.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이런 연구는 이식 가능한 배반포를 계속적으로 공급한다는 점에서 동일한 목적을 가진 기술이라고 판단할 수 있는데(Ideta 등, 2015), 이식 가능한 수정란을 지속적으로 생산하는 것은 생체 유래 배반포를 지속적으로 보존하는 것과 차이가 있으며 난자를 회수하는 시점을 조절함으로서 건강한 배반포를 균일하게 생산하면 더욱 이용성이 높을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 도축장으로부터 난소를 이송하고 보존하는 연구를 통하여 난소 보존 방법에 관한 효율적인 방법을 강구하고자 실험을 실시 하였다. 도축장에서 채취된 난소를 저온 저장할 때 glucose와 glutamine을 첨가하여 저온보존성을 조사하였으며 적절한 난소 보존 조건을 확보하여 난자 이용성을 증진시킴과 동시에 수정란 생산에 대한 시간적 장점을 확보하기 위하여 다양한 조건에서 난자의 성숙율, 체외 수정 및 발생율을 조사하였다.

제안 방법

따라서 본 연구에서는 도축장으로부터 난소를 이송하고 보존하는 연구를 통하여 난소 보존 방법에 관한 효율적인 방법을 강구하고자 실험을 실시 하였다. 도축장에서 채취된 난소를 저온 저장할 때 glucose와 glutamine을 첨가하여 저온보존성을 조사하였으며 적절한 난소 보존 조건을 확보하여 난자 이용성을 증진시킴과 동시에 수정란 생산에 대한 시간적 장점을 확보하기 위하여 다양한 조건에서 난자의 성숙율, 체외 수정 및 발생율을 조사하였다.

대상 데이터

도축장에서 난소를 채취하고 0.85% 생리식염수에 세척하였으며 100U/ml penicillin과 100㎍/ml streptomycin이 첨가된 인산완충용액(PBS, phosphate buffered saline, calcium megnesium free, Gibco, USA)을 각각 5, 15 및 25 ℃로 맞추어 보온병에 2시간동안 보존하였다. 실험실로 이송된 난소는 다시 각각의 온도로 조정된 저온배양기(MyClone, MCL-20A, Science & Technology, Korea)로 보존하였으며, 이때 1mM glucose와 0.

데이터처리

난자의 성숙율, 난할율 및 발생율은 Student’s t-test로 분석을 실시하였다. P-값이 0.

성능/효과

본 연구에서는 도축장 유래 소난소를 15℃에서 36시간 보존하는 것은 난자의 발생 능력을 저해하지 않으며 이때 glucose와 glutamine을 첨가된 PBS는 도축장 유래 난소의 활용성과 효율적인 배반포 생산에 유리하게 작용할 수 있음을 밝혔다. 그러나 난소는 5℃와 25℃ 온도 범위에서는 난자의 성숙율과 발생율이 낮아 활용도가 떨어지기 때문에 최소한의 대사를 유지하면서 영양 성분에 대한 첨가하는 방법은 대사 관련 연구와 함께 다양한 방법으로 증명되어야 할 것으로 생각되며 앞으로 저온 저장연구의 주요 대상이 될 것으로 판단된다.

후속연구

본 연구에서는 도축장 유래 소난소를 15℃에서 36시간 보존하는 것은 난자의 발생 능력을 저해하지 않으며 이때 glucose와 glutamine을 첨가된 PBS는 도축장 유래 난소의 활용성과 효율적인 배반포 생산에 유리하게 작용할 수 있음을 밝혔다. 그러나 난소는 5℃와 25℃ 온도 범위에서는 난자의 성숙율과 발생율이 낮아 활용도가 떨어지기 때문에 최소한의 대사를 유지하면서 영양 성분에 대한 첨가하는 방법은 대사 관련 연구와 함께 다양한 방법으로 증명되어야 할 것으로 생각되며 앞으로 저온 저장연구의 주요 대상이 될 것으로 판단된다. ;

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	난소 이송과정 중에서 보존 온도를 높게 유지하면 어떤 문제점이 있는가?	그러나 난소는 하나의 장기로서 산소의 공급과 영양 성분이 요구되는 것으로 추정되나, 이송 과정 동안 혈액의 유실을 통하여 저 산소 상태가 6~8시간 이상 유지되면 난자의 질이 저하 되는 것으로 알려져 있다(Yang 등, 1990; Abe 와 Shioya, 1996). 또한, 난소 이송과정 중에서 보존 온도를 높게 유지하게 되면 난소 내 에너지의 대사가 촉진되어 난자의 질적 저하를 야기 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 장기 이식을 위하여 심장, 신장 및 안구 등의 냉장 보존액에 대한 연구는 50여 년 전부터 실시되어 많은 자료가 축적되었으나(Collins 등, 1972; Jablonski 등, 1980; Guibert 등, 2011), 난소의 이송에 대한 적절한 조건에 관한 연구는 도축장에서 난소를 채취한 후 가급적 짧은 시간(3~6시간)에 사용하는 것이 유리하다는 연구결과가 보고되어 있다(Ball 등, 1983: Yang 등, 1990).
	소의 체외 수정란 생산기법은 어떻게 이용되는가?	소의 체외 수정란 생산기법은 일반적으로 도축장 유래 난소로 부터 난자-난구세포괴(COCs, cumulus oocyte complex) 를 회수하고 난자의 체외 성숙, 체외성숙 및 수정란 발생 및 수정란 이식기법을 활용하여 건강한 송아지를 생산하는데 이용되고 있다. 이 때 사용되는 난소는 일반적으로 0.
	난소의 저온저장 과정은 어떤 단점을 갖는가?	난소의 저온저장 과정 중에 나타날 수 있는 손상은 저온상태에서 조직과 세포의 대사에 의한 저산소증에 의한 손상(hypoxic injury)을 고려해 볼 수 있다. 저온 보존과정은 난소 조직의 신진 대사를 낮추고 산소 소모를 억제해야 하는데 이것이 충분하지 않을 수 있어 활성화 산소(ROS, reactive oxygen species)가 세포내에 축적되게 되며 세포막의 파괴를 유도할 수 있다. 또한 난자는 배반포로 발생하기 위하여 많은 영양소를 필요하게 되며 아미노산과 비타민이 중요한 성분으로 알려져 있으므로 대사물질의 결필을 막기 위하여 저온저장 과정에서 영양성분을 공급할 필요성이 존재한다(Rosenkraus와 First. 1991).

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