KR102469369B1 - Medium composition for in vitro culture of mammalian fertilized eggs containing interleukin 7 - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a medium composition for the in vitro culture of mammalian fertilized eggs containing interleukin 7 (IL-7). When the composition of the present invention is used for in vitro culture, the ROS level and apoptosis of embryos can be reduced, and the division rate, blastocyst formation rate, and inner cell mass ratio of the embryos can be increased.

Description

인터루킨 (Interleukin, IL)-7을 포함하는 포유동물 수정란의 체외배양용 배지 조성물 {Medium composition for in vitro culture of mammalian fertilized eggs containing interleukin 7} Medium composition for in vitro culture of mammalian fertilized eggs containing interleukin (IL)-7

본 발명은 IL-7을 포함하는 포유동물 수정란의 체외배양용 배지 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a medium composition for in vitro culture of mammalian embryos containing IL-7.

배아의 체외생산은 체내에서 일어나는 난자의 성숙, 수정 및 배아 발달의 일련의 과정을 체외에서 실시하여 일정 수준 이상 발달이 진행된 배아를 확보하는 기술이다. 가축 산업에 있어 배아의 체외생산 기술은 중요한 기술 중 하나이며, 의학 연구용 동물 및 가축의 대량 생산 등 다양한 분야에 이용되고 있다. 특히 돼지는 인간과 장기의 성질이 비슷하기 때문에 이종 장기 이식 동물 또는 인간의 질병 모델 개발을 위한 형질전환동물 분야에서 많이 연구되고 있다. In vitro production of embryos is a technique for securing embryos that have developed beyond a certain level by performing a series of processes of oocyte maturation, fertilization, and embryo development that occur in the body outside the body. In the livestock industry, in vitro production technology of embryos is one of the important technologies, and is used in various fields such as mass production of animals and livestock for medical research. In particular, because pigs have similar organ properties to humans, many studies have been conducted in the field of xenotransplantation animals or transgenic animals for the development of human disease models.

체외배양에서 배양 환경이 체내환경과 유사한 정도에 따라 생산 효율의 차이가 나타나게 되므로, 체외생산 기술 적용 시 체내 환경과 최대한 유사한 환경에서 실시하는 것이 바람직하다. 그러나 체내보다 높은 산소의 농도, 빛의 노출, 배양액의 오염 등 배양에 부적합한 체외 환경으로 인해 체외 생산의 효율은 여전히 낮은 실정이고, 따라서 체외 배양 기술의 개선이 필요하다.In vitro culture varies in production efficiency depending on the similarity of the culture environment to the in vivo environment, so it is desirable to carry out the in vitro production technology in an environment similar to the in vivo environment as much as possible. However, the efficiency of in vitro production is still low due to the in vitro environment unsuitable for culture, such as higher oxygen concentration than in the body, exposure to light, and contamination of the culture medium, and thus, in vitro culture technology needs improvement.

따라서, 배아의 체외 생산 효율을 높이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 온도, 대기 및 배지의 조성 등 외부 조건들은 난자와 배아의 미토콘드리아 기능, 세포골격 발달 및 기타 소기관의 기능에 영향을 미치고, 이후 성숙 및 발달 단계에서 현저한 차이가 나타나며, 이러한 다양한 요인들 중 활성산소가 세포, 난자 및 배아 등의 발달에 관련이 있다는 연구들이 다수 보고되어 있다.Therefore, studies are being actively conducted to increase the efficiency of in vitro production of embryos. External conditions such as temperature, atmosphere, and composition of the medium affect the functions of mitochondria, cytoskeleton development, and other organelles in eggs and embryos, and there are marked differences in maturation and developmental stages. A number of studies have been reported that it is related to the development of cells, eggs, and embryos.

활성산소 (reactive oxygen species, ROS)는 정상적인 세포 내 활성작용 과정에서 생성되며 세포분화, 유전자의 발현, 사이토카인에 대한 반응 등을 포함하는 다양한 생물학적 과정에 연관되어 있다. 따라서 이러한 ROS의 항상성을 유지하는 것은 세포 성장과 생존에 매우 중요하다. 산화스트레스는 ROS의 생성과 이를 제거하는 항산화 반응 간의 불균형으로 인해 세포 내의 ROS가 증가하여 DNA, 단백질, 지질과 반응하여 세포를 손상시키는 현상이다. ROS는 세포사멸에 있어 중간 신호 매개체의 역할을 하는 것으로 알려져 있다. Reactive oxygen species (ROS) are generated during normal intracellular activity and are involved in various biological processes including cell differentiation, gene expression, and response to cytokines. Therefore, maintaining ROS homeostasis is very important for cell growth and survival. Oxidative stress is a phenomenon in which ROS increase in cells due to an imbalance between the production of ROS and the antioxidant reaction that removes ROS, which reacts with DNA, proteins, and lipids to damage cells. ROS are known to play a role as intermediate signaling mediators in apoptosis.

배아 발달 과정에서 높은 ROS 수준은 세포막의 지질과산화를 유발시키고, DNA 손상, 단백질 합성 및 RNA 전사 장애를 일으켜 배아 발달과 세포 사멸에 영향을 미친다고 알려져 있다. 체외 배양되는 배아는 체내 수정란에 비하여 세포수는 적고 세포사멸의 발생 비율이 상대적으로 높은데, 이는 체외 환경에서 생산된 세포 내 ROS로 인하여 배아 및 배반포의 질이 저하되어 생기는 현상이라고 알려져 있다. 이에 배아 발달 동안 산화스트레스를 감소시키기 위해 배양 조성물에 항산화제 및 비타민 등을 첨가하는 등의 연구가 다수 보고되어 있다.During embryonic development, high ROS levels are known to induce lipid peroxidation of cell membranes, DNA damage, protein synthesis, and RNA transcription disorders, thereby affecting embryonic development and cell death. Embryos cultured in vitro have fewer cells and a relatively higher rate of apoptosis than fertilized eggs in vivo, which is known to be caused by the deterioration of the quality of embryos and blastocysts due to intracellular ROS produced in the in vitro environment. Accordingly, a number of studies have been reported on the addition of antioxidants and vitamins to culture compositions to reduce oxidative stress during embryonic development.

체외 배양에서 배아 발달 효율을 향상시키는 방법에 관한 선행기술로는, 한국공개특허 제10-2020-0145804호 "멜라토닌을 포함하는 배아 발달용 조성물 및 이를 이용하여 배아 발달의 효율을 향상시키는 방법"에 멜라토닌을 포함하는 조성물의 배아의 활성산소 및 세포사멸 감소 효과가 개시되어 있고, 한국공개특허 제10-2018-0037967호 "배양 배지"에는 아세틸-카르니틴 및 리포산 또는 그의 유도체를 포함하는 배아 배양 배지의 산화스트레스 감소 및 항산화능 증가 효과가 개시되어 있다. 한국등록특허 제10-1733818호 "포유동물의 난모세포 성숙화 및 배아 발달 촉진용 배지 조성물 및 이를 이용한 포유동물의 난모세포 성숙화 및 배아 발달 촉진 방법"에는 타우로우르소데옥시콜레이트(tauroursodeoxycholate)를 유효성분으로 함유하는 포유동물의 난모세포(Oocytes) 성숙화 및 배아(embryos) 발달 촉진용 배지 조성물이 배아 체외 배양 시 세포사멸을 저해하여 배아 생존율을 증가시키고 난모세포의 성숙 및 배아 발달을 촉진시킴을 개시하고 있다. 또한, Shen et al. 에는 돼지 배아의 체외 배양 시 재조합 돼지 IL-6의 처리가 배반포 단계로의 발달률 증가 및 세포사멸 감소에 의한 배아 생존율을 향상시킴이 개시되어 있다. Prior art related to a method for improving embryo development efficiency in in vitro culture is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2020-0145804 entitled "Composition for Embryo Development Containing Melatonin and Method for Improving Efficiency of Embryo Development Using the Same" The effect of reducing active oxygen and apoptosis of embryos of a composition containing melatonin is disclosed, and Korean Patent Publication No. 10-2018-0037967 "culture medium" includes an embryo culture medium containing acetyl-carnitine and lipoic acid or a derivative thereof. Effects of reducing oxidative stress and increasing antioxidant activity are disclosed. Korean Patent No. 10-1733818 "Method composition for maturation of mammalian oocytes and promotion of embryonic development and method for promoting maturation of mammalian oocytes and development of embryos using the same" contains tauroursodeoxycholate as an active ingredient Disclosed is that a medium composition for promoting maturation of oocytes and development of embryos in mammals containing , increases embryo survival rate by inhibiting apoptosis during in vitro culture of embryos, and promotes maturation of oocytes and development of embryos. have. Also, Shen et al. discloses that treatment with recombinant porcine IL-6 improves embryo viability by increasing the development rate to the blastocyst stage and reducing apoptosis during in vitro culture of pig embryos.

본 발명자들은 돼지의 성숙된 난자를 대상으로, 체외배양 기간 동안 배양액에 사이토카인의 일종인 인터루킨 IL-7을 처리한 경우, 돼지 배아의 ROS 수준 및 세포사멸이 감소하며, 배아의 분할률, 배반포 형성률 및 내부세포괴 (inner cell mass, ICM) 비율이 증가하는 등 배아 발달능이 향상되는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.The present inventors found that when porcine mature oocytes were treated with interleukin IL-7, a type of cytokine, in the culture medium during in vitro culture, the ROS level and apoptosis of pig embryos were reduced, and the division rate of embryos and blastocysts were reduced. The present invention was completed by confirming that embryonic developmental ability is improved, such as an increase in formation rate and inner cell mass (ICM) ratio.

본 발명의 목적은 IL-7을 포함하는 포유동물 수정란의 체외배양용 배지 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a medium composition for in vitro culture of mammalian embryos containing IL-7.

본 발명의 또 다른 목적은 포유동물 수정란의 체외배양 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for culturing mammalian fertilized eggs in vitro.

상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above purpose,

본 발명은 IL-7을 유효성분으로 함유하는 포유동물 수정란의 체외배양용 배지 조성물을 제공한다.The present invention provides a medium composition for in vitro culture of mammalian embryos containing IL-7 as an active ingredient.

또한, 본 발명은, 1) 포유동물의 난자를 준비하는 단계; 2) 상기 난자를 체외성숙시키는 단계; 및 3) 상기 성숙된 난자를 IL-7을 포함한 조성물에 배양하여 체외배양시키는 단계; 를 포함하는 포유동물 수정란의 체외배양 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of 1) preparing an egg of a mammal; 2) maturing the eggs in vitro; and 3) culturing the matured oocytes in a composition containing IL-7 for in vitro culture; It provides a method for in vitro culture of a mammalian fertilized egg comprising a.

또한, 본 발명은 상기 배양 방법으로 제조된 배아를 제공한다.In addition, the present invention provides an embryo produced by the above culture method.

또한, 본 발명은 상기 배양 방법으로 제조된 배반포를 제공한다.In addition, the present invention provides a blastocyst produced by the above culture method.

또한, 본 발명은 상기 배양 방법으로 제조된 배아줄기세포를 제공한다.In addition, the present invention provides embryonic stem cells prepared by the above culture method.

본 발명은 IL-7을 함유하는 배아 발달 촉진용 배양 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 조성물을 체외배양에 이용하면, 배아의 ROS 수준 및 세포사멸이 감소시키고, 배아의 분할률, 배반포 형성률 및 내부세포괴 비율이 증가시킬 수 있는 바, 배아의 체외 생산 효율을 향상시킬 수 있으며, 나아가 배아 줄기세포를 생산하는데 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a culture composition for promoting embryonic development containing IL-7. When the composition of the present invention is used for in vitro culture, the ROS level and apoptosis of the embryo are reduced, the division rate of the embryo, the rate of blastocyst formation, and the internal Since the cell aggregation ratio can be increased, the efficiency of in vitro production of embryos can be improved, and furthermore, it can be usefully used to produce embryonic stem cells.

도 1은 난자의 체외성숙 과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 체외배양 과정을 나타낸 모식도이다.
도 3a는 MII 단계의 배아에서 IL-7과 IL-7R의 발현을 면역염색을 통해 확인한 도이다.
도 3a는 2세포기 단계의 배아에서 IL-7과 IL-7R의 발현을 면역염색을 통해 확인한 도이다.
도 3a는 4세포기 단계의 배아에서 IL-7과 IL-7R의 발현을 면역염색을 통해 확인한 도이다.
도 3a는 8세포기 단계의 배아에서 IL-7과 IL-7R의 발현을 면역염색을 통해 확인한 도이다.
도 3a는 배반포 단계의 배아에서 IL-7과 IL-7R의 발현을 면역염색을 통해 확인한 도이다.
도 4a는 IL-7 처리 농도에 따른 난할 및 배반포 시기의 배아를 현미경으로 관찰한 도이다.
도 4b는 IL-7 처리 농도에 따른 배아 분할률을 확인한 도이다 (a, b는 p<0.05의 유의적 차이가 있음).
도 4c는 IL-7 처리 농도에 따른 배반포 형성률을 확인한 도이다(a, b는 p<0.05의 유의적 차이가 있음).
도 5a는 IL-7 처리 농도에 따른 배반포의 세포사멸을 Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) assay으로 확인한 도이다.
도 5b는 IL-7 처리 농도에 따른 배반포의 세포수를 나타낸 도이다.
도 5c는 IL-7 처리 농도에 따른 배반포의 세포사멸된 세포수를 나타낸 도이다 (a, b, c는 p<0.05의 유의적 차이가 있음).
도 5d는 IL-7 처리 농도에 따른 배반포의 세포사멸인덱스를 나타낸 도이다 (a, b, c는 p<0.05의 유의적 차이가 있음).
도 6a은 IL-7 처리 농도에 따른 4세포기 배아의 글루타티온 및 ROS를 CellTracker Blue 4-chloromethyl-6,8-difluoro-7-hydroxycoumarin (CMF2HC)와 20,70-dichlorodihydrofluorescein diacetate (H2DCFDA) 염색으로 확인한 도이다.
도 6b는 IL-7 처리 농도에 따른 4세포기 배아의 글루타티온 수준을 나타낸 도이다 (a, b는 p<0.05의 유의적 차이가 있음).
도 6c은 IL-7 처리 농도에 따른 4세포기 배아의 ROS 수준을 나타낸 도이다.
도 7a는 IL-7 처리에 의해 생산된 배반포에서 세포사멸 관련 유전자의 mRNA 발현을 확인한 도이다 (*는 p<0.05, **는 p<0.01).
도 7b는 IL-7 처리에 의해 생산된 배반포에서 IL-7 신호전달 관련 유전자의 mRNA 발현을 확인한 도이다 (*는 p<0.05, **는 p<0.01).
도 7c는 IL-7 처리에 의해 생산된 배반포에서 배아발달 관련 유전자의 mRNA 발현을 확인한 도이다 (*는 p<0.05, **는 p<0.01).
도 8a는 IL-7 처리에 따른 배반포의 SOX2 또는 pAKT의 발현 수준을 면역염색으로 확인한 도이다.
도 8b는 IL-7 처리에 따른 배반포의 세포수를 나타낸 도이다.
도 8c는 IL-7 처리에 따른 SOX2 발현 세포의 수를 나타낸 도이다 (***는 p<0.001).
도 8d는 IL-7 처리에 따른 내부세포괴 비율을 나타낸 도이다 (***는 p<0.001).
도 8e는 IL-7 처리에 따른 pAKT의 발현 수준을 나타낸 도이다 (*는 p<0.05).
도 9a는 IL-7 처리에 따른 배반포에서 pSTAT5의 발현 수준을 면역염색으로 확인한 도이다.
도 9b는 IL-7 처리에 따른 pSTAT5의 발현 수준을 나타낸 도이다 (**는 p<0.01).
도 10a는 IL-7 및/또는 Wort. 처리에 따른 난할 및 배반포 시기의 배아를 현미경으로 관찰한 도이다.
도 10b는 IL-7 및/또는 Wort. 처리에 따른 배아 분할률을 확인한 도이다 (a, b는 p<0.05의 유의적 차이가 있음).
도 10c는 IL-7 및/또는 Wort. 처리에 따른 배반포 형성률을 확인한 도이다 (a, b, c는 p<0.05의 유의적 차이가 있음).
도 11a는 IL-7 및/또는 Wort. 처리에 따른 SOX2 또는 pAKT의 발현 수준을 면역염색으로 확인한 도이다.
도 11b는 IL-7 및/또는 Wort. 처리에 따른 배반포의 세포수를 나타낸 도이다 (a, b는 p<0.05의 유의적 차이가 있음).
도 11c는 IL-7 및/또는 Wort. 처리에 따른 SOX2 발현 세포의 수를 나타낸 도이다 (a, b, c는 p<0.05의 유의적 차이가 있음).
도 11d는 IL-7 및/또는 Wort. 처리에 따른 내부세포괴 비율을 나타낸 도이다 (a, b, c는 p<0.05의 유의적 차이가 있음).
도 11e는 IL-7 및/또는 Wort. 처리에 따른 pAKT의 발현 수준을 나타낸 도이다 (a, b, c는 p<0.05의 유의적 차이가 있음).
1 is a schematic diagram showing the in vitro maturation process of eggs.
Figure 2 is a schematic diagram showing the in vitro culture process.
Figure 3a is a diagram confirming the expression of IL-7 and IL-7R in MII stage embryos through immunostaining.
Figure 3a is a diagram confirming the expression of IL-7 and IL-7R in two-cell stage embryos through immunostaining.
Figure 3a is a diagram confirming the expression of IL-7 and IL-7R in 4-cell stage embryos through immunostaining.
Figure 3a is a diagram confirming the expression of IL-7 and IL-7R in 8-cell stage embryos through immunostaining.
Figure 3a is a diagram confirming the expression of IL-7 and IL-7R in blastocyst stage embryos through immunostaining.
Figure 4a is a microscopic view of embryos at the cleavage and blastocyst stages according to IL-7 treatment concentrations.
Figure 4b is a diagram confirming the division rate of embryos according to the treatment concentration of IL-7 (a and b have a significant difference of p<0.05).
Figure 4c is a diagram confirming the blastocyst formation rate according to the IL-7 treatment concentration (a and b have a significant difference of p<0.05).
Figure 5a is a diagram confirming apoptosis of blastocysts according to IL-7 treatment concentration by terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) assay.
5B is a diagram showing the cell number of blastocysts according to IL-7 treatment concentration.
Figure 5c is a diagram showing the number of apoptotic cells in blastocysts according to the concentration of IL-7 treatment (a, b, c have a significant difference of p<0.05).
Figure 5d is a diagram showing the apoptosis index of blastocysts according to IL-7 treatment concentration (a, b, c have a significant difference of p<0.05).
Figure 6a is CellTracker Blue 4-chloromethyl-6,8-difluoro-7-hydroxycoumarin (CMF2HC) and 20,70-dichlorodihydrofluorescein diacetate (H2DCFDA) staining for glutathione and ROS of 4-cell stage embryos according to IL-7 treatment concentrations. It is also
Figure 6b is a diagram showing the level of glutathione in 4-cell stage embryos according to the concentration of IL-7 treatment (a and b have a significant difference of p<0.05).
6c is a diagram showing ROS levels in 4-cell stage embryos according to IL-7 treatment concentrations.
Figure 7a is a diagram confirming the mRNA expression of apoptosis-related genes in blastocysts produced by IL-7 treatment (*: p<0.05, **: p<0.01).
Figure 7b is a diagram confirming the mRNA expression of IL-7 signaling-related genes in blastocysts produced by IL-7 treatment (*: p<0.05, **: p<0.01).
Figure 7c is a diagram confirming the mRNA expression of genes related to embryonic development in blastocysts produced by IL-7 treatment (*: p<0.05, **: p<0.01).
8a is a diagram confirming the expression level of SOX2 or pAKT in blastocysts according to IL-7 treatment by immunostaining.
8B is a diagram showing the cell number of blastocysts according to IL-7 treatment.
Figure 8c is a diagram showing the number of SOX2-expressing cells according to IL-7 treatment (*** indicates p<0.001).
Figure 8d is a diagram showing the ratio of inner cell mass according to IL-7 treatment (*** indicates p<0.001).
Figure 8e is a diagram showing the expression level of pAKT according to IL-7 treatment (* indicates p<0.05).
9a is a diagram confirming the expression level of pSTAT5 in blastocysts following IL-7 treatment by immunostaining.
9B is a diagram showing the expression level of pSTAT5 according to IL-7 treatment (** indicates p<0.01).
10A shows IL-7 and/or Wort. It is a microscopic view of embryos at the cleavage and blastocyst stages according to the treatment.
10B shows IL-7 and/or Wort. It is a diagram confirming the embryo division rate according to the treatment (a and b have a significant difference of p<0.05).
10C shows IL-7 and/or Wort. It is a diagram confirming the blastocyst formation rate according to the treatment (a, b, c have a significant difference of p<0.05).
11A shows IL-7 and/or Wort. It is a diagram confirming the expression level of SOX2 or pAKT according to treatment by immunostaining.
11b shows IL-7 and/or Wort. It is a diagram showing the number of blastocyst cells according to treatment (a and b have a significant difference of p<0.05).
11C shows IL-7 and/or Wort. It is a diagram showing the number of SOX2 expressing cells according to treatment (a, b, c have a significant difference of p<0.05).
11D shows IL-7 and/or Wort. It is a diagram showing the ratio of inner cell mass according to treatment (a, b, c have a significant difference of p<0.05).
11E shows IL-7 and/or Wort. It is a diagram showing the expression level of pAKT according to treatment (a, b, c have a significant difference of p<0.05).

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 인터루킨 (Interleukin, IL)-7을 유효성분으로 함유하는 포유동물 수정란의 체외배양용 조성물을 제공한다.The present invention provides a composition for in vitro culture of mammalian embryos containing interleukin (IL)-7 as an active ingredient.

본 발명에서 포유동물은 인간을 제외한 돼지, 소, 염소, 양, 마우스를 포함할 수 있다.In the present invention, mammals may include pigs, cows, goats, sheep, and mice, excluding humans.

본 발명에서 용어 배아 (embryo)는 수정란이 첫번째 세포분열을 시작하여 태아가 되기 전까지를 의미하며, 배아는 형성 후 세포 분열을 통해 태아로 분화할 내부세포괴 (inner cell mass, ICM)와 태반으로 분화할 영양외배엽 (trophectoderm, TE)으로 발달된 상태의 배반포 단계에 이르게 된다.In the present invention, the term embryo (embryo) refers to the first cell division of a fertilized egg until it becomes a fetus, and the embryo differentiates into an inner cell mass (ICM) and a placenta through cell division after formation. It reaches the blastocyst stage where it has developed into a trophectoderm (TE).

본 발명에서 용어 발생 (embryonic development)은 동물의 정자와 난자가 수정된 후 배아를 형성하고, 배아의 세포 분열과 분화를 통해 성장하여 새로운 개체가 되는 과정을 의미한다. 발생은 발아기 (germinal stage), 배엽형성 (gastrulation), 신경관형성 (neurulation), 기관 형성 (development of organs)으로 나뉜다. 발아기는 발생의 가장 첫 번째 단계로, 정자와 난자가 수정된 시점부터 수정란이 자궁벽에 착상할 때까지의 기간을 말한다. 수정란이 세포 분열하여 난할 (cleavage)이 일어나고 포배형성 (Blastulation)를 통해 배반포 (blastocyst)를 형성한다.In the present invention, the term embryonic development refers to the process of forming an embryo after fertilization of animal sperm and eggs, and growing through cell division and differentiation of the embryo to become a new entity. Development is divided into germinal stage, gastrulation, neurulation, and development of organs. Germination is the first stage of development, and refers to the period from fertilization of sperm and egg to implantation of the fertilized egg into the uterine wall. Cell division of the fertilized egg causes cleavage to occur and blastocyst is formed through blastulation.

본 발명에서 배아는 단위발생 (Parthenogenetic activation, PA)을 통하여 형성된 것일 수 있다.In the present invention, the embryo may be formed through parthenogenetic activation (PA).

본 발명에서 용어 단위생식 (Parthenogenesis)은 수정 없이 배아가 성장, 발달하는 것을 말하는 것으로, 단위발생, 단성생식, 단성발생이라고도 한다. 포유류에서의 단위생식 난자에 자극이 일어나게 되면 세포질 내로 free Ca2+가 유입되고, Ca2+가 증가하면 정자가 침입한 것과 같은 환경을 얻게 되어 난자가 수정을 한 것처럼 인식된다. 이때 난자는 제2극체를 방출하고, 제2극체는 하나의 핵으로 인식되어 난자의 핵과 결합하여 배아를 형성하며, 세포 분열을 거쳐 배반포 단계에 이르게 된다.In the present invention, the term parthenogenesis refers to the growth and development of embryos without fertilization, and is also referred to as parthenogenesis, parthenogenesis, and parthenogenesis. When stimulation occurs in parthenogenesis eggs in mammals, free Ca 2+ flows into the cytoplasm, and when Ca 2+ increases, an environment similar to sperm invasion is obtained, and the eggs are recognized as having been fertilized. At this time, the egg releases a second polar body, and the second polar body is recognized as a nucleus and combines with the nucleus of the egg to form an embryo, which goes through cell division to reach the blastocyst stage.

상기 "배반포"는 단위발생란이 난할을 거듭하여 자라는 과정에서 치밀화된 상실배 이후에 배반포강을 형성하여 태아로 분화할 내부세포괴와 태반으로 분화할 영양외배엽으로 구분이 될 정도로 발육된 상태의 단위발생란을 의미한다. The "blastocyst" is a parthenogenetic egg that has developed enough to be divided into an inner cell mass to be differentiated into a fetus and a trophectoderm to be differentiated into a placenta by forming a blastocyst cavity after a dense morula in the process of repeatedly dividing and growing a parthenogenetic egg. means

본 발명에서, "배아 발달"은 단위발생란이 2세포기, 4세포기를 거쳐 배반포 단계에 이르는 것을 의미하는 것으로, 발아기 (germinal stage) 혹은 초기 배아발달 단계 (Early embryonic development) 혹은 착상전 배아발달단계 (pre-implantation embryo development)을 의미한다.In the present invention, "embryonic development" means that a parthenogenetic egg passes through the 2-cell stage and the 4-cell stage and reaches the blastocyst stage, which is the germinal stage, early embryonic development, or pre-implantation stage. (pre-implantation embryo development).

상기 IL-7은 배아의 분할률 및 배반포 형성률을 증가시킬 수 있다.The IL-7 can increase the division rate of embryos and blastocyst formation rate.

상기 IL-7은 배반포의 세포사멸 (apoptosis)을 감소시킬 수 있다.The IL-7 can reduce blastocyst apoptosis.

상기 IL-7은 배반포의 글루타티온 (Glutathione, GSH)의 생성을 증가시킬 수 있다.The IL-7 can increase the production of glutathione (GSH) in the blastocyst.

상기 글루타티온은 글루탐산, 시스테인, 글리신의 세가지 아미노산으로 이루어진 결정성 펩타이드로서 모든 생물체에서 발견되며, 산화스트레스를 포함한 생물 및 비생물적 스트레스로부터 세포를 보호하는 기능을 가진 항산화제이다. 글루타티온은 자유라디칼, 과산화물 등의 활성 산소로 인한 세포의 중요 성분의 손상을 방지할 수 있다. The glutathione is a crystalline peptide composed of three amino acids, glutamic acid, cysteine, and glycine, and is found in all organisms, and is an antioxidant having a function of protecting cells from biotic and abiotic stresses including oxidative stress. Glutathione can prevent damage to important components of cells caused by active oxygen such as free radicals and peroxides.

상기 IL-7은 배반포의 활성산소종 (Reactive oxygen species, ROS)의 생성을 감소시킬 수 있다. The IL-7 can reduce the generation of reactive oxygen species (ROS) in the blastocyst.

상기 ROS는 세포에 손상을 입히는 모든 종류의 변형된 산소를 말한다. ROS는 세포의 대사작용이 일어나는 동안 생산되는데, 이때 생산된 ROS는 미토콘드리아의 전자전달, 효소적 반응, 핵 내 전사 인자의 활성, 신호적 전달, 호중구와 대식세포의 항균작용 등에 관여한다. 하지만 많은 양의 ROS는 세포의 세포사멸, 세포 손상, 지질 과산화, 효소의 불활성화 등 세포에 부정적인 영향을 미치며, 난자의 성숙과 발달, 정자의 운동성 감소, 수정 억제 및 배아 발달의 저하 등 체외 배양 효율을 감소시킨다. 체외 환경에서 생산된 세포 내 ROS로 인하여 체외 생산된 배아는 체내 유래 수정란보다 품질이 저하된다고 알려져 있다.The ROS refers to all kinds of modified oxygen that damages cells. ROS are produced during cellular metabolism, and ROS produced at this time are involved in mitochondrial electron transfer, enzymatic reactions, activation of transcription factors in the nucleus, signal transduction, and antibacterial activity of neutrophils and macrophages. However, large amounts of ROS have negative effects on cells, such as cell death, cell damage, lipid peroxidation, and enzyme inactivation. reduces efficiency. It is known that the quality of embryos produced outside the body is lower than that of fertilized eggs derived from the body due to intracellular ROS produced in the outside environment.

상기 IL-7은 배반포에서 세포사멸 유도 유전자 (예, BAX)의 발현을 감소시키고, 세포사멸 억제 유전자 (예, MCL1)의 발현을 증가시킨다.The IL-7 reduces the expression of an apoptosis inducing gene (eg, BAX) and increases the expression of an apoptosis inhibitory gene (eg, MCL1) in the blastocyst.

상기 BAX는 주로 세포소기관 막과 관련되어, 특히 미토콘드리아 막에서 세포사멸을 개시하고, 시토크롬 C (cytochrome c)와 다른 세포사멸 유도 인자를 유도하여 케스페이스 (caspases)의 활성을 이끌어서 세포사멸을 유도한다.The BAX is mainly associated with organelle membranes, in particular, initiates apoptosis in mitochondrial membranes, induces cytochrome c and other apoptosis-inducing factors, and induces apoptosis by activating caspases. do.

상기 MCL1은 주로 미토콘드리아에 위치하며 BH3 도메인을 통해 세포사멸을 유도하는 BAK/BAX 단백질을 억제함으로써 세포사멸 억제를 이끈다. 특히, Joseph T. Opferman et al. 는 림프구에서 MCl1가 IL-7에 의해 발현이 되어 림프구의 세포사멸을 억제하는 것을 보였다.The MCL1 is mainly located in the mitochondria and leads to inhibition of apoptosis by inhibiting the BAK/BAX protein that induces apoptosis through the BH3 domain. In particular, Joseph T. Opferman et al. showed that MCl1 was expressed by IL-7 in lymphocytes and inhibited apoptosis of lymphocytes.

상기 IL-7은 배반포에서 배아 발달 관련 유전자 (예, OCT4 또는 NANOG)의 발현을 증가시킬 수 있다.The IL-7 can increase the expression of genes related to embryonic development (eg, OCT4 or NANOG) in the blastocyst.

상기 OCT4와 NANOG는 배아의 발아기 중 내부세포괴의 형성과 유지에 대해 필수적인 조절자이다. 두 유전자는 배반포의 내부세포괴와 내부세포괴로부터 유래된 배아줄기세포에서 발현되며, 배아줄기세포의 만능성과 자가 재생을 유지하는데 요구된다.The OCT4 and NANOG are essential regulators for the formation and maintenance of the inner cell mass during embryonic germination. Both genes are expressed in the inner cell mass of the blastocyst and embryonic stem cells derived from the inner cell mass, and are required to maintain the pluripotency and self-renewal of embryonic stem cells.

상기 IL-7은 배반포에서 IL-7 신호전달경로와 관련된 유전자 (예, PIK3R1, AKT1 또는 ERK2)의 발현을 증가시킨다.The IL-7 increases the expression of genes related to the IL-7 signaling pathway (eg, PIK3R1, AKT1 or ERK2) in the blastocyst.

상기 PIK3R1와 AKT1은 PI3K/AKT 신호전달경로에 관여하며, 해당 신호전달경로는 T-세포에서 IL-7에 의해 활성화되어 세포 주기 활성, 전사, 대사와 같은 다양한 세포 기능을 조절한다. ERK2는 미토젠-활성 단백질 키나아제 (mitogen-activated protein kinase; MAPK) 신호전달 경로에 관련이 있다. IL-7은 T 세포에서 Ras/MAPK/ERK 신호전달 경로를 유도하여 발달의 기초가 된다.The PIK3R1 and AKT1 are involved in the PI3K/AKT signaling pathway, and the signaling pathway is activated by IL-7 in T-cells to regulate various cellular functions such as cell cycle activity, transcription, and metabolism. ERK2 is involved in the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway. IL-7 induces the Ras/MAPK/ERK signaling pathway in T cells, which is the basis for development.

상기 IL-7은 배반포에서 내부세포괴 (inner cell mass, ICM)의 비율을 증가시킨다.The IL-7 increases the proportion of inner cell mass (ICM) in the blastocyst.

상기 내부세포괴는 초기 단계의 배아에 들어있는 세포 덩어리로, 수정이 되면 태아로 발달하는 세포집단이다. 내부세포괴는 배아줄기세포의 생산에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다.The inner cell mass is a cell mass contained in an embryo at an early stage, and is a cell population that develops into a fetus when fertilized. It is known that the inner cell mass plays an important role in the production of embryonic stem cells.

상기 IL-7은 체외배양 배지에 첨가될 수 있다. The IL-7 may be added to an in vitro culture medium.

본 발명의 용어 체외배양 (in vitro culture, IVC)이란, 상기 수정란을 체외의 배지에서 배양하는 것을 의미하며, 수정란의 체외 배양을 통해 배아 및 배반포를 형성시키는 과정을 의미한다.The term in vitro culture (IVC) of the present invention refers to culturing the fertilized egg in an external medium, and refers to a process of forming an embryo and a blastocyst through in vitro culture of the fertilized egg.

본 발명에서 사용되는 체외배양용 배지는 당, 아미노산, 각종 영양물질, 혈청, 성장인자, 무기질 등 세포의 성장 및 증식 등에 필수적인 요소를 포함하여 생체 외에서 세포의 성장 및 증식을 가능케 하는 물질을 의미하며, 구체적으로 체외 수정된 수정란을 배양하기 위해 사용되는 기본배지를 제한없이 포함할 수 있다. 상기 배지는 체외 수정된 수정란의 종류에 따라 당업자가 공지된 배지를 적절하게 선택하여 사용할 수 있으며, 예컨대 porcine zygote medium 5 (PZM5), porcine zygote medium-3 (PZM-3) 또는 SOF-BE1 (modified synthetic oviduct fluid-bovine embryo 1) 배지 등을 사용할 수 있으나 이에 특별히 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 PZM5 배지에 IL-7을 첨가한 배지를 사용하여 수정란의 난할율 및 배반포 단계로의 발달 효율을 평가하였고, 수정란의 단위발생 후 2일 뒤 배지를 교체할 때에도 IL-7를 포함하는 PZM5 배지를 이용하여 체외 배양하였다.The medium for in vitro culture used in the present invention means a substance that enables the growth and proliferation of cells in vitro, including essential elements such as sugar, amino acids, various nutrients, serum, growth factors, and minerals, etc. , Specifically, a basal medium used for culturing in vitro fertilized eggs may be included without limitation. The medium may be appropriately selected and used by a person skilled in the art according to the type of embryo fertilized in vitro, such as porcine zygote medium 5 (PZM5), porcine zygote medium-3 (PZM-3) or SOF-BE1 (modified A synthetic oviduct fluid-bovine embryo 1) medium may be used, but is not particularly limited thereto. In one embodiment of the present invention, the cleavage rate of fertilized eggs and the developmental efficiency to the blastocyst stage were evaluated using a medium in which IL-7 was added to the PZM5 medium. In vitro culture was performed using PZM5 medium containing -7.

또한, 본 발명은, 1) 포유동물의 난자를 준비하는 단계; 2) 상기 난자를 체외성숙시키는 단계; 및 3) 상기 성숙된 난자를 IL-7이 포함된 조성물을 이용하여 체외배양시키는 단계; 를 포함하는, 포유동물 수정란의 체외배양 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of 1) preparing an egg of a mammal; 2) maturing the eggs in vitro; and 3) culturing the matured oocyte in vitro using a composition containing IL-7; Including, it provides a method for in vitro culture of mammalian fertilized eggs.

본 발명의 용어 "체외성숙(in vitro maturation, IVM)"이란, 체외수정을 수행하기전에 채취된 난모세포가 감수분열을 수행하여 제 2 감수분열 중기(metaphase II)에 도달하도록 유도하는 방법을 의미한다. 상기 난모세포는 난원세포에서 분화되어 세포활성이 중지된 세포를 의미하는데, 본 발명의 용어 "난자"는 상기 "난모세포"와 실질적으로 동일한 세포를 의미하는 것으로 간주될 수 있다. 상기 난모세포는 특별한 신호자극에 의하여 성숙될 수 있는데, 두 번의 감수분열을 통해 성숙란과 2개의 극체를 형성하고, 상기 난모세포의 핵은 급격히 팽창하여 상기 체외성숙 단계는 35 내지 50시간 동안 진행될 수 있고, 바람직하게는 40 내지 48 시간 동안 진행된다.The term "in vitro maturation (IVM)" as used herein refers to a method of inducing oocytes collected prior to in vitro fertilization to undergo meiosis to reach the second meiosis metaphase (metaphase II). do. The oocyte refers to a cell that has been differentiated from an oocyte and has ceased cell activity, and the term "oocyte" of the present invention may be considered to mean a cell substantially the same as the "oocyte". The oocyte can be matured by a special signal stimulus. Through two meiosis, a mature egg and two polar bodies are formed, and the nucleus of the oocyte rapidly expands, and the in vitro maturation step can proceed for 35 to 50 hours. and preferably for 40 to 48 hours.

상기 체외성숙 배지는 미성숙 난자의 체외성숙에 사용되는 배지라면, 어느 것을 사용하여도 무방하다. 상기 기본 배지는 포유동물의 종에 따라 차이가 있으나, 무기염류, 탄소원, 아미노산, 소 혈청 알부민, 보조인자 등을 포함하고, 당업자에게 알려진 일반적인 배지를 모두 포함할 수 있다. 이때, 상기 무기염류로는 NaCl, KCl, 및 NaHCO3 등을 사용할 수 있고, 탄소원으로는 글루코즈, 피루베이트 등의 당류를 사용할 수 있으며, 아미노산으로는 글루타민을 비롯한 필수 아미노산 및 비필수아미노산, 보조인자로는 기타 미량원소 및 완충액 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서는 0.6 mM의 시스테인, 0.91 mM의 소듐 피루베이트, 10 ng/mL의 표피생장인자, 75 μg/mL의 카나마이신, 1 μg/mL의 인슐린 및 10% (v/v)의 돼지 난포액 (porcine follicular fluid, pFF)이 포함된 TCM-199 배지를 사용하였으나, 이는 실험의 편의를 위하여 배지를 선택한 것에 불과하므로, 상기 배지는 이에 제한되지 않는다.As the in vitro maturation medium, any medium used for in vitro maturation of immature oocytes may be used. The basal medium varies depending on the species of mammal, but may include inorganic salts, carbon sources, amino acids, bovine serum albumin, cofactors, and the like, and may include all general media known to those skilled in the art. At this time, NaCl, KCl, and NaHCO3 may be used as the inorganic salts, sugars such as glucose and pyruvate may be used as the carbon source, and essential and non-essential amino acids including glutamine as the amino acid, and cofactors may include Other trace elements and buffers may be used. For example, in the present invention, 0.6 mM cysteine, 0.91 mM sodium pyruvate, 10 ng/mL epidermal growth factor, 75 μg/mL kanamycin, 1 μg/mL insulin, and 10% (v/v) TCM-199 medium containing porcine follicular fluid (pFF) was used, but since this medium was only selected for the convenience of experiments, the medium is not limited thereto.

상기 체외배양은 위에서 상술한 바와 같다.The in vitro culture was as described above.

또한, 본 발명은 상기 배양 방법으로 제조된 배아를 제공한다.In addition, the present invention provides an embryo produced by the above culture method.

상기 배아는 위에서 상술한 바와 같다.The embryos are as described above.

또한, 본 발명은 상기 배양 방법으로 제조된 배반포를 제공한다.In addition, the present invention provides a blastocyst produced by the above culture method.

상기 배반포는 위에서 상술한 바와 같다.The blastocyst is as described above.

또한, 본 발명은 상기 배양 방법으로 제조된 배아줄기세포를 제공한다.In addition, the present invention provides embryonic stem cells prepared by the above culture method.

상기 배아줄기세포 (embryonic stem cell)는 초기 배아에서 얻어진 세포주로서, 미분화 상태로 세포 증식이 가능한 정상적인 비암화세포 (non-transformed cell) 이다. 배아줄기세포는 만능성 줄기세포로, 태반을 제외한 모든 세포 유형으로 분화할 수 있는 잠재력을 가지고 있어, 세포치료법에 이용될 수 있다.The embryonic stem cell is a cell line obtained from an early embryo, and is a normal non-transformed cell capable of cell proliferation in an undifferentiated state. Embryonic stem cells are pluripotent stem cells that have the potential to differentiate into all cell types except for the placenta, so they can be used in cell therapy.

상기 배아줄기세포 수립 방법은 돼지 종의 경우, 체외성숙 6-7일된 배반포를 활용하여 배아줄기세포를 수립할 수 있다. 배반포의 투명대 (zona pellucida)를 제거한 뒤, 쥐 태아 섬유아세포 (Mouse embryonic fibroblast)에 위해 투명대가 제거된 배반포를 올려주고, 배반포내의 내부세포괴가 쥐 태아 섬유아세포에 부착되어 증식이 되면 배아줄기세포가 수립될 수 있다.The method for establishing embryonic stem cells can establish embryonic stem cells using blastocysts aged 6-7 days in vitro maturation in the case of porcine species. After removing the zona pellucida of the blastocyst, the blastocyst from which the zona pellucida has been removed is placed on mouse embryonic fibroblasts, and when the inner cell mass in the blastocyst adheres to the mouse fetal fibroblasts and proliferates, embryonic stem cells can be obtained. can be established

본 발명의 구체적인 실시예 및 실험예에서, 본 발명자들은 돼지의 난자를 체외성숙시킨 후 (도 1 참조), 성숙된 난자를 단위발생시킨 후, IL-7을 함유한 배양 배지를 이용하여 체외배양하였다 (도 2 참조). 먼저, IL-7을 처리한 돼지 배아에서 IL-7과 IL-7R이 모두 발현하는 것을 확인하였고 (도 3 a 내지 도 3e 참조), IL-7을 처리하는 경우, 배아 분할률 및 배반포 형성률이 증가함을 확인하였다 (도 4a 내지 도 4c 참조). 또한, IL-7을 처리하는 경우, 배반포의 세포사멸이 감소하는 것을 확인하였다 (도 5a 내지 도 5d 참조). 또한, IL-7을 처리하는 경우, 항산화제인 글루타티온의 생성은 증가하는 반면, ROS의 생성은 감소하는 것을 확인하였다 (도 6a 내지 도 6c 참조). 또한, IL-7을 처리하는 경우, 배반포의 세포사멸 유발 유전자 발현이 감소하고, 세포사멸 저해 유전자 발현은 증가하며, 배아발달 관련 유전자 및 IL-7 신호전달 관련 유전자의 발현이 증가함을 확인함으로써 (도 7a 내지 도 7c 참조) 관련 신호전달 경로를 확인하였다. 또한, IL-7 처리 시 배반포에서 내부세포괴 비율과 pAKT가 증가함을 확인하였고 (도 8a 내지 도 8e 참조), IL-7 신호전달과 관련된 pSTAT5가 활성화됨을 확인하였다 (도 9a 내지 9b 참조). 또한, IL-7이 PI3K/AKT 신호전달 경로를 통해 배아 분할률, 배반포 형성률 및 내부세포괴를 증가시킴을 확인하였다 (도 10a 내지 10c 및 도 11a 내지 11e 참조). In specific examples and experimental examples of the present invention, the present inventors maturated porcine eggs in vitro (see FIG. 1), then unitgenated the matured eggs, and then cultured them in vitro using a culture medium containing IL-7. (see Figure 2). First, it was confirmed that both IL-7 and IL-7R were expressed in pig embryos treated with IL-7 (see Figs. 3a to 3e), and in the case of treatment with IL-7, the embryo division rate and blastocyst formation rate were increased. It was confirmed that it increased (see FIGS. 4a to 4c). In addition, when treated with IL-7, it was confirmed that apoptosis of blastocysts was reduced (see FIGS. 5A to 5D). In addition, when IL-7 was treated, it was confirmed that the production of glutathione, an antioxidant, increased, while the production of ROS decreased (see FIGS. 6a to 6c). In addition, when IL-7 was treated, it was confirmed that the expression of blastocyst apoptosis-inducing genes decreased, the expression of apoptosis inhibitory genes increased, and the expression of genes related to embryo development and genes related to IL-7 signaling increased. (See Figs. 7a to 7c) Related signaling pathways were identified. In addition, it was confirmed that the inner cell mass ratio and pAKT were increased in blastocysts upon treatment with IL-7 (see Figs. 8a to 8e), and it was confirmed that pSTAT5 related to IL-7 signaling was activated (see Figs. 9a to 9b). In addition, it was confirmed that IL-7 increases embryo division rate, blastocyst formation rate, and inner cell mass through the PI3K/AKT signaling pathway (see FIGS. 10a to 10c and 11a to 11e).

상기 결과를 통해 IL-7이 배아 발달에서 ROS와 세포사멸을 감소시키고, 배아 분할률 및 배반포 형성률을 증가시키며 PI3K/AKT 신호전달 경로를 통해 내부세포괴의 비율을 증가시키는 등 배아의 질을 향상시키고, 배아 발달능을 증가시킴을 입증하였다.Through the above results, IL-7 improves embryo quality, such as reducing ROS and apoptosis in embryonic development, increasing embryo division rate and blastocyst formation rate, and increasing the ratio of inner cell mass through the PI3K/AKT signaling pathway. , it was demonstrated that it increased embryonic developmental ability.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것이며, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.However, the following examples are illustrative of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the claims are also within the scope of the present invention. that belongs to

<실시예 1> 재료 및 방법<Example 1> Materials and methods

<1-1> 돼지 난모세포 및 배아의 준비<1-1> Preparation of porcine oocytes and embryos

도축장에서 얻은 돼지 난소로부터 난자를 얻고 체외성숙 (in vitro maturation, IVM) 과정을 통해서 미성숙 난자를 성숙시켰다 (도 1).Oocytes were obtained from pig ovaries obtained from a slaughterhouse, and immature oocytes were matured through an in vitro maturation (IVM) process (FIG. 1).

구체적으로, 돼지 난소를 이용하여 3-6 mm 크기의 난포를 주사기로 흡인한 뒤 15 mL의 난포액을 코니칼 튜브 (conical tubes)에 모았다. 상기 난포액을 5 분간 침전시킨 뒤 상층액을 제거하고, HEPES-buffered Tyrode's medium를 이용하여 2회 세척하였다. 현미경을 이용하여 난구세포-난모세포 복합체 (cumulus-oocyte complexes)를 무작위로 선별하여 4-웰 Nunc 접시 (Nunc, Roskilde, Denmark)의 1 웰당 50 내지 60 개의 난구세포-난모세포 복합체를 배양하였다. 총 40 내지 42 시간 동안 체외성숙 배양하였으며, 39 ℃, 5% CO2, 습기가 있는 조건에서 배양하였다. 체외성숙 배양은 처음 22 시간 동안은 10 IU/mL의 사람융모성성선자극호르몬 (human chorionic gonadotropin, hCG) (Intervet, Boxmeer, Netherlands)이 있는 IVM 배지에서 수행하였다. 22시간 후, 호르몬이 없는 IVM 배지로 난구세포-난모세포 복합체를 옮겨 추가로 18 내지 20 시간 동안 배양하였다. IVM 배지는 TCM-199 (Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA)에 0.6 mM의 시스테인 (cysteine), 0.91 mM의 소듐 피루베이트 (sodium pyruvate), 10 ng/mL의 표피생장인자 (Epidermal growth factor), 75 μg/mL의 카나마이신 (kanamycin), 1 μg/mL의 인슐린 (insulin), 및 10% (v/v)의 돼지 난포액 (porcine follicular fluid, pFF)을 첨가하였다. Specifically, follicles with a size of 3-6 mm were aspirated with a syringe using pig ovaries, and then 15 mL of follicular fluid was collected in conical tubes. After precipitating the follicular fluid for 5 minutes, the supernatant was removed and washed twice using HEPES-buffered Tyrode's medium. Cumulus-oocyte complexes were randomly selected using a microscope, and 50 to 60 cumulus-oocyte complexes were cultured per well of a 4-well Nunc dish (Nunc, Roskilde, Denmark). In vitro maturation was cultured for a total of 40 to 42 hours, and cultured under 39 °C, 5% CO 2 , and humid conditions. In vitro maturation culture was performed in IVM medium containing 10 IU/mL of human chorionic gonadotropin (hCG) (Intervet, Boxmeer, Netherlands) for the first 22 hours. After 22 hours, the cumulus cell-oocyte complex was transferred to hormone-free IVM medium and cultured for an additional 18 to 20 hours. IVM medium contains TCM-199 (Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA) containing 0.6 mM cysteine, 0.91 mM sodium pyruvate, 10 ng/mL epidermal growth factor, 75 µg/mL kanamycin, 1 µg/mL insulin, and 10% (v/v) porcine follicular fluid (pFF) were added.

이후 성숙된 난자를 대상으로, 단위발생 (Parthenogenetic activation, PA) 기술을 이용하여 감수분열을 재개시키고, 단위발생 후 7일 동안 진행하는 체외배양 (in vitro culture, IVC) 기간 동안 일반적으로 IVC에 사용되는 배양액인 PZM5 (Porcine zygote media-5)에 사이토카인의 일종인 IL-7을 처리하여 돼지 배아를 발생시켰다 (도 2). Afterwards, for matured eggs, meiosis is resumed using parthenogenetic activation (PA) technology, and is generally used for IVC during the in vitro culture (IVC) period, which proceeds for 7 days after parthenogenetic activation (PA) technology. Porcine zygote media-5 (PZM5) was treated with IL-7, a type of cytokine, to generate pig embryos (FIG. 2).

<실험예 1> 착상 전 배아 상태에서 IL-7 및 IL-7R의 발현 여부 확인<Experimental Example 1> Verification of expression of IL-7 and IL-7R in preimplantation embryos

돼지의 착상 전 배아 수준에서 IL-7 및 IL-7R (IL-7 특이적 receptor)의 발현을 확인하기 위하여 면역염색을 수행하였다.Immunostaining was performed to confirm the expression of IL-7 and IL-7R (IL-7 specific receptor) at the level of pig preimplantation embryos.

구체적으로, 체외성숙이 완료된 난자와 PA 후 24, 48, 72 및 168 시간인 중기 II, 2 세포기, 4 세포기, 8 세포기 및 배반포 단계의 배아를 4% 파라포름알데하이드 (paraformaldehyde)에 30분 동안 고정시켰다. 그 후, 1시간 동안 0.5% Triton X-100를 처리하고, Image-iT™ FX Signal Enhancer (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)를 30분 동안 처리하였다. 그 다음, 1시간 30분 동안 차단 용액 (blocking solution, 3% BSA 및 0.05% Tween를 첨가한 PBS)에 배양한 뒤, 1차 항체 (래빗 항-IL-7 (ab 175380, 1:50 희석; Abcam, Cambridge, UK), 래빗 항-IL-7R (ab 180521, 1:100; Abcam)를 넣고, 4 ℃에서 하룻밤 동안 배양하였다. 다음날, 샘플을 0.1% PVA-PBS로 3회 세척한 후, 2차 항체 (Donkey 항-래빗 IgG (H + L) Alexa FluorTM 594 (A21207, 1:400; Invitrogen))를 넣고 2시간 동안 실온에서 배양하였다. 그 다음, 0.1% PVA-PBS를 이용하여 3회 세척한 후, 10분 동안 Hoechst 33342를 이용하여 염색하였다. 염색 후, 슬라이드 글라스 위에 샘플을 놓고 anti-fade mounting medium (Molecular Probes, Inc., Eugene, OR, USA)을 이용하여 마운팅하였다.Specifically, oocytes that have completed in vitro maturation and embryos at metaphase II, 2-cell, 4-cell, 8-cell and blastocyst stages at 24, 48, 72 and 168 hours after PA were incubated in 4% paraformaldehyde for 30 days. fixed for min. Then, 0.5% Triton X-100 was treated for 1 hour, and Image-iT™ FX Signal Enhancer (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) was treated for 30 minutes. Then, after incubation in a blocking solution (PBS containing 3% BSA and 0.05% Tween) for 1 hour and 30 minutes, the primary antibody (rabbit anti-IL-7 (ab 175380, 1:50 dilution; Abcam, Cambridge, UK) and rabbit anti-IL-7R (ab 180521, 1:100; Abcam) were added and incubated overnight at 4° C. The next day, the samples were washed three times with 0.1% PVA-PBS, A secondary antibody (Donkey anti-rabbit IgG (H + L) Alexa Fluor TM 594 (A21207, 1:400; Invitrogen)) was added and incubated for 2 hours at room temperature. After washing twice, it was stained for 10 minutes using Hoechst 33342. After staining, the sample was placed on a slide glass and mounted using anti-fade mounting medium (Molecular Probes, Inc., Eugene, OR, USA).

면역 염색 실험 결과, 도 3a 내지 3e에 나타난 바와 같이, 중기 II, 2 세포기, 4 세포기, 8 세포기 및 배반포 단계의 모든 배아 수준에서 IL-7 및 IL-7R 단백질을 발현함을 확인하였다.As a result of the immunostaining experiment, as shown in FIGS. 3A to 3E , it was confirmed that IL-7 and IL-7R proteins were expressed in all embryos at metaphase II, 2-cell stage, 4-cell stage, 8-cell stage and blastocyst stage. .

<실험예 2> IL-7 처리가 배아 발달능에 미치는 영향 확인<Experimental Example 2> Confirmation of the effect of IL-7 treatment on embryonic developmental ability

IVC 기간 동안 다양한 농도의 IL-7 (0.1, 1, 10 및 100 ng/mL)을 처리하여 돼지 배아의 체외 발달능에 미치는 영향을 평가하였다. During the IVC period, the effects of IL-7 (0.1, 1, 10, and 100 ng/mL) on the in vitro developmental capacity of pig embryos were evaluated.

구체적으로, 체외성숙이 완료된 중기 II (MII) 단계에 있는 난자를 단위발생하였다. 활성화 용액은 0.01 mM CaCl2 및 0.05 mM MgCl이 포함된 280 mM 만니톨 용액을 사용하였으며, 융합기는 Cell Fusion Generator (LF101; NepaGene, Chiba, Japan)를 사용하여, 120 V/mm를 60 μs 동안의 전기자극을 주었다. 그 후, 5 ug/mL cytochalasin B를 첨가한 PZM5 배양액에 침지하여 5% CO2, 5% O2 및 90% N2 조건하에서 4시간 동안 가습 배양하였다. 4시간 후, 30 μl의 PZM5 드랍에 10 내지 12개의 배아를 넣고, 미네랄 오일을 덮어 상기와 같은 조건하에서 7일 동안 배양하였다. IL-7은 배양 0, 2 및 4일에 각각 처리되었다. 다양한 농도의 IL-7이 처리된 배아의 분할률 (cleavage rate, CL rate)은 배양 2일차에, 배반포 형성률 (blastocyst formation rate, BL rate)은 배양 7일차에 평가되었다.Specifically, oocytes at the metaphase II (MII) stage where in vitro maturation was completed were parthenogenesis. As the activation solution, a 280 mM mannitol solution containing 0.01 mM CaCl 2 and 0.05 mM MgCl was used, and as a fuser, a Cell Fusion Generator (LF101; NepaGene, Chiba, Japan) was used, and 120 V/mm was applied as electricity for 60 μs. gave me a stimulus Thereafter, the cells were immersed in PZM5 culture medium supplemented with 5 ug/mL cytochalasin B and cultured under 5% CO 2 , 5% O 2 and 90% N 2 conditions for 4 hours under humidified conditions. After 4 hours, 10 to 12 embryos were placed in 30 μl of PZM5 drops, covered with mineral oil, and cultured for 7 days under the same conditions as above. IL-7 was treated on days 0, 2 and 4 of culture, respectively. The cleavage rate (CL rate) of embryos treated with various concentrations of IL-7 was evaluated on day 2 of culture, and the blastocyst formation rate (BL rate) was evaluated on day 7 of culture.

그 결과, 도 4a 내지 도 4c 및 표 1에 나타난 바와 같이, 대조군에 비하여 IL-7 처리 군에서 분할률 및 배반포 형성률이 증가함을 확인하였다. 특히, 분할률은 10 및 100 ng/mL 처리군에서 유의적으로 높게 나타났고, 배반포 형성률은 10 ng/mL 처리군에서 유의적으로 높게 나타났다. As a result, as shown in FIGS. 4a to 4c and Table 1, it was confirmed that the division rate and blastocyst formation rate increased in the IL-7 treated group compared to the control group. In particular, the division rate was significantly higher in the 10 and 100 ng/mL treatment groups, and the blastocyst formation rate was significantly higher in the 10 ng/mL treatment group.

IL-7 농도 (ng/mL)IL-7 concentration (ng/mL) 배양 배아 수 number of cultured embryos 2 세포기 이상의 배아로 발달한 비율 (%)Percentage of embryos that developed beyond the 2-cell stage (%) 배반포로 발달한 비율 (%)Proportion developed into blastocyst (%) 00 135135 87 (63.4±5.6)a 87 (63.4±5.6) a 71 (51.9±5.2)a 71 (51.9±5.2) a 0.10.1 134134 99 (74.4±3.5)a,b 99 (74.4±3.5) a,b 82 (62.0±5.4)a,b 82 (62.0±5.4) a,b 1One 133133 102 (76.7±5.1)a,b 102 (76.7±5.1) a,b 77 (56.8±5.6)a,b 77 (56.8±5.6) a,b 1010 135135 112 (83.4±3.3)b 112 (83.4±3.3) b 96 (71.3±1.8)b 96 (71.3±1.8) b 100100 133133 105 (78.4±3.2)b 105 (78.4±3.2) b 84 (62.5±3.6)a,b 84 (62.5±3.6) a,b

(a와 b는 p<0.05의 유의적 차이가 있음)<실험예 3> IL-7 처리가 배반포의 세포사멸에 미치는 영향 확인 (a and b have a significant difference of p<0.05) <Experimental Example 3> Confirmation of the effect of IL-7 treatment on blastocyst apoptosis

IVC 기간 동안 다양한 농도의 IL-7 (0.1, 1, 10 및 100 ng/mL)을 처리하여 생산된 배반포 내의 세포사멸 수준을 평가하기 위하여 TUNEL (Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling) 분석을 수행하였다.TUNEL (Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling) assay was performed to evaluate the level of apoptosis in blastocysts produced by treatment with various concentrations of IL-7 (0.1, 1, 10, and 100 ng/mL) during the IVC period did

구체적으로, PA 후 7일차에, 다양한 농도의 IL-7이 처리된 배반포를 4% 파라포름알데하이드에 30분 고정시킨 후, 0.3% TritonX-100이 포함된 PBS를 37 ℃에서 1시간 동안 처리하였다. In Situ Cell Death Detection Kit (Roche, Mannheim, Germany)를 이용하여 1시간 30분 동안 37 ℃에서 배양하였다. 0.1% PVA-PBS에 3회 세척한 후, 7.5 mg/mL의 Hoechst 33342을 이용하여 10분간 염색하였다, 염색 후, 슬라이드 글라스 위에 샘플을 놓고 anti-fade mounting medium (Molecular Probes, Inc., Eugene, OR, USA)을 이용하여 마운팅하였다.Specifically, on day 7 after PA, blastocysts treated with various concentrations of IL-7 were fixed in 4% paraformaldehyde for 30 minutes, and then treated with PBS containing 0.3% TritonX-100 at 37 °C for 1 hour. . In situ cell death detection kit (Roche, Mannheim, Germany) was used and incubated at 37 °C for 1 hour and 30 minutes. After washing three times in 0.1% PVA-PBS, it was stained with 7.5 mg/mL Hoechst 33342 for 10 minutes. After staining, the sample was placed on a slide glass and anti-fade mounting medium (Molecular Probes, Inc., Eugene, OR, USA) was used for mounting.

그 결과, 도 5a 내지 도 5d에 나타난 바와 같이, 모든 농도에서 배반포의 전체적인 세포 수에는 유의적인 차이가 없음에도 불구하고, 1 및 10 ng/mL 처리군에서 세포 사멸이 유의적으로 감소하였음을 확인하였다.As a result, as shown in Figures 5a to 5d, despite the fact that there was no significant difference in the total number of blastocysts at all concentrations, it was confirmed that cell death was significantly reduced in the 1 and 10 ng / mL treatment groups did

상기 결과는 배아 발달과정에 있어서 IL-7이 세포 수의 증가에는 영향을 미치지 않지만, 세포사멸을 억제하는 효과가 있음을 의미한다.These results indicate that IL-7 does not affect the increase in cell number during embryonic development, but has an effect of inhibiting apoptosis.

<실험예 4> IL-7 처리가 배아의 GSH, ROS 생성에 미치는 영향 확인<Experimental Example 4> Confirmation of the effect of IL-7 treatment on the production of GSH and ROS in embryos

IVC 2일 동안 다양한 농도의 IL-7 (0.1, 1, 10 및 100 ng/mL)을 처리하여 생산된 4세포기 배아를 이용하여 글루타티온 (Glutathione, GSH) 및 활성산소종 (Reactive oxygen species, ROS) 수준을 평가하였다.Glutathione (GSH) and reactive oxygen species (ROS) using 4-cell stage embryos produced by treatment with various concentrations of IL-7 (0.1, 1, 10 and 100 ng/mL) for 2 days of IVC ) level was evaluated.

구체적으로, PA 후 배양 2일차의 4-5 세포 단계에 있는 배아를 이용하여 실험하였다. 세포 내의 GSH를 측정하기 위해 CellTracker Blue 4-chloromethyl-6,8-difluoro-7-hydroxycoumarin (CMF2HC; Invitrogen)를 이용하였고, ROS를 측정하기 위해 20,70-dichlorodihydrofluorescein diacetate (H2DCFDA; Invitrogen)를 이용하였다. 수집된 배아를 TLH-PVA medium에 10 uM의 CMF2HC 또는 10 uM의 H2DCFDA이 포함된 배지에 넣어, 각각 30 분 또는 10분 동안 염색하였다. Fluorescence microscope (TE300, Nikon, Tokyo, Japan)를 이용하여 UV 필터 (GSH: 370 nm 및 ROS: 460 nm)로 염색된 배아를 측정하였다. Adobe Photoshop 2021 프로그램을 사용하여 형광 밝기를 각 배아마다 측정하여 분석하였다.Specifically, experiments were performed using embryos at the 4-5 cell stage on the second day of culture after PA. CellTracker Blue 4-chloromethyl-6,8-difluoro-7-hydroxycoumarin (CMF 2 HC; Invitrogen) was used to measure intracellular GSH, and 20,70-dichlorodihydrofluorescein diacetate (H 2 DCFDA; Invitrogen) was used to measure ROS. ) was used. The collected embryos were placed in TLH-PVA medium containing 10 uM CMF 2 HC or 10 uM H 2 DCFDA, and stained for 30 minutes or 10 minutes, respectively. Embryos stained with UV filters (GSH: 370 nm and ROS: 460 nm) were measured using a fluorescence microscope (TE300, Nikon, Tokyo, Japan). The fluorescence brightness was measured and analyzed for each embryo using the Adobe Photoshop 2021 program.

그 결과, 도 6a 내지 도 6c에 나타난 바와 같이, GSH는 1 및 10 ng/mL 처리군에서 유의적으로 높고, ROS는 10 ng/mL 처리군에서 유의적으로 낮음을 확인하였다.As a result, as shown in FIGS. 6a to 6c, it was confirmed that GSH was significantly high in the 1 and 10 ng/mL treatment groups, and ROS was significantly low in the 10 ng/mL treatment group.

상기 결과는 IL-7이 배아 발달과정에 있어서, 산화 스트레스를 유발하지 않고 적정 농도에서 산화스트레스를 감소시킴을 의미한다.These results indicate that IL-7 does not induce oxidative stress during embryonic development and reduces oxidative stress at an appropriate concentration.

상기의 결과를 통해 배아발달 과정에 있어서 IL-7의 적정 농도는 10 ng/mL 라 판단하였고, 이후에는 10 ng/mL 농도를 사용하여 실험하였다.Based on the above results, it was determined that 10 ng/mL was the appropriate concentration of IL-7 in the course of embryonic development, and then, 10 ng/mL concentration was used for experiments.

<실험예 5> IL-7이 처리된 배반포에서 배아 발달, 세포사멸 및 IL-7 신호전달 관련 유전자 발현 수준 확인<Experimental Example 5> Confirmation of gene expression levels related to embryonic development, apoptosis, and IL-7 signaling in IL-7-treated blastocysts

체외배양 기간 동안 IL-7 (10 ng/mL)을 처리하여 생산된 배반포에서, 세포사멸 관련 유전자 (BAX, BCL2L1, CASP3, MCL-1), IL-7 신호전달 관련 유전자 (PIK3R1, AKT1, ERK1, ERK2) 및 배아발달 관련 유전자 (PCNA, OCT4, NANOG, CDX2, GATA6)의 mRNA 발현 수준을 정량 실시간 중합효소 연쇄반응 (qRT-PCR)을 통해 확인하였다.In blastocysts produced by treatment with IL-7 (10 ng/mL) during the in vitro culture period, apoptosis-related genes (BAX, BCL2L1, CASP3, MCL-1), IL-7 signaling-related genes (PIK3R1, AKT1, ERK1) , ERK2) and embryonic development related genes (PCNA, OCT4, NANOG, CDX2, GATA6) mRNA expression levels were confirmed through quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR).

구체적으로, PA 후 7 일차의 배반포를 이용하여 TRIzol reagent (TaKaRa Bio, Inc., Otsu, Shiga, Japan)를 처리하여 제조사의 프로토콜을 따라 mRNA를 추출하였다. 각 그룹에서 수집된 배반포로부터 추출된 RNA는 cDNA (complementary DNA)를 합성하기 위해 Reverse Transcription Master Premix (Elpis Bio, Inc., Daejeon, Republic of Korea)를 사용하였다. 합성된 cDNA는 2× SYBR Premix Ex Taq (TaKaRa Bio, Inc.)와 5 pmol의 프라이머 (Macrogen, Inc., Seoul, Republic of Korea)를 이용하여 합성하였다. mRNA 발현 분석을 하기 위해 CFX96 Touch Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad, Hercules, CA, USA)를 이용했으며. PCR 조건은 95℃ 5분 수행 후, 95 ℃ 15초, 56 ℃ 15초, 72℃ 30초 (40 사이클 반복) 진행하였다. mRNA 발현(R)은 R = 2-[△Ct sample - △Ct control] 공식을 이용하여 계산되었다. R 값은 RN18S 유전자를 이용하여 정규화하였다. 사용한 프라이머 정보는 하기 표 2에 기재하였다.Specifically, blastocysts 7 days after PA were treated with TRIzol reagent (TaKaRa Bio, Inc., Otsu, Shiga, Japan) to extract mRNA according to the manufacturer's protocol. Reverse Transcription Master Premix (Elpis Bio, Inc., Daejeon, Republic of Korea) was used to synthesize cDNA (complementary DNA) of RNA extracted from blastocysts collected in each group. The synthesized cDNA was synthesized using 2x SYBR Premix Ex Taq (TaKaRa Bio, Inc.) and 5 pmol of primers (Macrogen, Inc., Seoul, Republic of Korea). For mRNA expression analysis, CFX96 Touch Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad, Hercules, CA, USA) was used. PCR conditions were performed at 95 ° C for 5 minutes, then 95 ° C for 15 seconds, 56 ° C for 15 seconds, and 72 ° C for 30 seconds (40 cycles repeated). mRNA expression (R) was calculated using the formula R = 2 - [ΔCt sample - ΔCt control] . R values were normalized using the RN18S gene. Information on the primers used is shown in Table 2 below.

유전자명gene name 프라이머 서열 (5'-3')Primer sequence (5'-3') PCR 산물 (bp)PCR product (bp) 서열번호sequence number RN18S (F)RN18S (F) CGCGGTTCTATTTTGTTGGTCGCGGTTCTATTTTGTTGGT 219219 1One RN18S (R)RN18S (R) AGTCGGCATCGTTTATGGTCAGTCGGCATCGTTTATGGTC 22 BAX (F)BAX (F) TGCCTCAGGATGCATCTACCTGCCTCAGGATGCATCTACC 199199 33 BAX (R)BAX (R) AAGTAGAAAAGCGCGACCACAAGTAGAAAAGCGCGACCAC 44 BCL2L13 (F)BCL2L13 (F) AATGACCACCTAGAGCCTTGAATGACCACCTAGAGCCTTG 182182 55 BCL2L1 (R)BCL2L1 (R) GGTCATTTCCGACTGAAGAGGGTCATTTCCGACTGAAGAG 66 CASP3 (F)CASP3 (F) CGTGCTTCTAAGCCATGGTGCGTGCTTCTAAGCCATGGTG 186186 77 CASP3 (R)CASP3 (R) GTCCCACTGTCCGTCTCAATGTCCCACTGTCCGTCTCAAT 88 MCL-1 (F)MCL-1 (F) GGACATCAAAAACGAAGACGGGACATCAAAAACGAAGACG 181181 99 MCL-1 (R)MCL-1 (R) TGTGATGCTTTCTGCTAACGTGTGATGCTTTCTGCTAACG 1010 GSR (F)GSR (F) TGGGCTCTAAGACGTCACTGTGGGCTCTAAGACGTCACTG 106106 1111 GSR (R)GSR (R) TCTATGCCAGCATTCTCCAGTCTATGCCAGCATTCTCCAG 1212 PRDX1 (F)PRDX1 (F) CTTGATATCAGACCCCAAGCCTTGATATCAGACCCCAAGC 187187 1313 PRDX1 (R)PRDX1 (R) GAACTGGAAGGCCTGAACTAGAACTGGAAGGCCTGAACTA 1414 PIK3R1 (F)PIK3R1 (F) CCACTACCGGAATGAATCTCCCACTACCGGAATGAATTCTC 211211 1515 PIK3R1 (R)PIK3R1 (R) TTCCTGGGAAGTACGGGTATTTCCTGGGAAGTACGGGTAT 1616 AKT1 (F)AKT1 (F) CTACAACCAGGACCACGAGACTACAACCAGGACCACGAGA 208208 1717 AKT1 (R)AKT1 (R) CTCATACACATCCTGCCACACTCATACACATCCTGCCACA 1818 ERK1 (F)ERK1 (F) ATCACAGTGGAGGAAGCACTATCACAGTGGAGGAAGCACT 202202 1919 ERK1 (R)ERK1 (R) GAGGCATCTGTCCAGGTTAGGAGGCATCTGTCCAGGTTAG 2020 ERK2 (F)ERK2 (F) AGTCCATCGACATCTGGTCTAGTCCATCGACATCTGGTCT 240240 2121 ERK2 (R)ERK2 (R) GAGCTTTGGAGTCAGCATTTGAGCTTTGGAGTCAGCATTT 2222 PCNA (F)PCNA (F) CCTGTGCAAAAGATGGAGTGCCTGTGCAAAAGATGGAGTG 187187 2323 PCNA (R)PCNA(R) GGAGAGAGTGGAGTGGCTTTTGGAGAGAGTGGAGTGGCTTTT 2424 OCT4 (F)OCT4 (F) GCGGACAAGTATCGAGAACCGCGGACAAGTATCGAGAACC 200200 2525 OCT4 (R)OCT4 (R) CCTCAAAATCCTCTCGTTGCCCTCAAAATCCTCTCGTTGC 2626 NANOG (F)NANOG (F) TAAAACCACTGCCCACATCTTAAAACCACTGCCCACATCT 131131 2727 NANOG (R)NANOG (R) CTGCCTCTGAAATCTGTCGTCTGCCTCTGAAATCTGTCGT 2828 CDX2 (F)CDX2 (F) CTGTTTGGGTTGTTGGTCTGCTGTTTGGGTTGTTGGTCTG 9595 2929 CDX2 (R)CDX2 (R) CCCACTCCCTTCACCATATCCCCACTCCCTTTCACCATATC 3030 GATA6 (F)GATA6 (F) GAGGGAATTCAGACCAGGAAGAGGGAATTCAGACCAGGAA 159159 3131 GATA6 (R)GATA6 (R) AGCTGGCGTTTGTGTTGTAGAGCTGGCGTTTGTGTTGTAG 3232

그 결과, 도 7a에 나타난 바와 같이, 대조군과 비교하여 IL-7 처리 시, 세포사멸을 유도하는 BAX의 수준은 감소하였고, 항세포사멸 유전자인 MCL1의 수준은 증가함을 확인하였다. 상기 결과는 도 5a 내지 도 5d에서 다양한 농도로 IL-7이 처리된 배반포를 이용한 TUNEL 분석을 한 결과와 일치하는 것으로, IL-7이 배아 발달 과정 중 MCL1과 BAX의 발현을 조절함으로써 배반포의 세포사멸 수준을 감소시킴을 시사한다. As a result, as shown in FIG. 7a , it was confirmed that the level of BAX, which induces apoptosis, decreased, and the level of MCL1, an anti-apoptotic gene, increased when treated with IL-7 compared to the control group. The above results are consistent with the results of TUNEL analysis using blastocysts treated with IL-7 at various concentrations in FIGS. suggesting that it reduces the level of death.

또한, 도 7b에 나타난 바와 같이, 대조군과 비교하여 IL-7 처리 시, PI3K/AKT 신호전달 경로와 관련된 유전자인 PIK3R1 및 AKT1과 MAPK 신호전달 경로와 관련된 유전자인 ERK2가 유의적으로 증가함을 확인하였다. In addition, as shown in FIG. 7B, PIK3R1 and AKT1, genes related to the PI3K / AKT signaling pathway, and ERK2, a gene related to the MAPK signaling pathway, were significantly increased when treated with IL-7 compared to the control group. did

또한, 도 7c에 나타난 바와 같이, 배아발달 관련 유전자 중에는 OCT4, NANOG가 유의적으로 증가함을 확인하였다.In addition, as shown in FIG. 7c, it was confirmed that OCT4 and NANOG were significantly increased among genes related to embryonic development.

또한 상기 결과에서 IL-7이 배아발달 과정 중 배아 발달과 관련이 있는 유전자에 영향을 미치는 것을 확인하였다. OCT4와 NANOG는 유의적으로 mRNA 발현이 증가하는 것을 확인할 수 있었는데, 두 유전자는 주로 배반포내의 내부세포괴에 관여하는 유전자로 보고되었다 (Qingran Kong et al). IL-7이 배아발달 과정 중 발달 관련 유전자를 조절함으로써 배반포의 내부세포괴를 향상시킬 수 있을 것이라는 가설 하에 다음 실험을 진행했다.In addition, from the above results, it was confirmed that IL-7 affects genes related to embryonic development during embryonic development. It was confirmed that OCT4 and NANOG significantly increased mRNA expression, and these two genes were reported to be mainly involved in the inner cell mass in the blastocyst (Qingran Kong et al). The following experiment was conducted under the hypothesis that IL-7 could improve the inner cell mass of the blastocyst by regulating developmental genes during embryonic development.

<실험예 6> IL-7이 처리된 배반포에서 내부세포괴 비율 및 IL-7 신호전달 관련 유전자의 단백질 발현 수준 확인<Experimental Example 6> Confirmation of inner cell mass ratio and protein expression level of IL-7 signaling-related genes in IL-7-treated blastocysts

IL-7이 처리된 배반포에서 배아 발달과 관련이 있는 유전자인 OCT4와 NANOG의 발현이 증가함을 확인하였는데, OCT4와 NANOG는 배반포 내의 내부세포괴 (inner cell mass, ICM) 형성에 관여하는 것으로 알려져 있다. 이에, IL-7을 처리하여 생산된 배반포에서 ICM 비율을 확인하기 위하여 ICM 마커인 SOX2를 면역염색하였다. 또한, IL-7 신호전달과 관련된 pAKT와 pSTAT5의 발현을 확인하기 위해 면역염색을 수행하였다.It was confirmed that the expression of OCT4 and NANOG, which are genes related to embryonic development, increased in IL-7-treated blastocysts. OCT4 and NANOG are known to be involved in the formation of inner cell mass (ICM) in the blastocyst. . Accordingly, in order to confirm the ICM ratio in blastocysts produced by treatment with IL-7, immunostaining was performed for SOX2, an ICM marker. In addition, immunostaining was performed to confirm the expression of pAKT and pSTAT5 related to IL-7 signaling.

구체적으로, PA 후 7일차의 배반포를 이용하여, 4% 파라포름알데하이드 (paraformaldehyde)에 30분 동안 고정시켰다. 그 후, 0.5% Triton X-100에 1시간 동안 처리하고, Image-iT™ FX Signal Enhancer (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)를 30분 동안 처리하였다. 그 다음, 1시간 30분동안 차단용액 (blocking solution; 3% BSA 및 0.05% Tween 20가 포함된 PBS)에서 배양한 뒤, 1차 항체 [마우스 항-SOX2 (sc-365823, 1:100; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA), 래빗 항-phospho-AKT (#9271, 1:50; Cell Signaling Technology, Inc., Danvers, MA, USA) 또는 마우스 항-phospho-STAT5 (ab106095, 1:25; Abcam)]를 넣고 4 ℃에서 하룻밤 동안 배양하였다. 다음날, 샘플을 0.1% PVA-PBS로 3회 세척한 후, 2차 항체 [Goat 항-mouse IgG (H + L) Alexa FluorTM 488 (A11029, 1:200; Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA), Donkey 항-rabbit IgG (H + L) Alexa FluorTM 594 (A21207, 1:400; Invitrogen)]에 넣고 2시간 동안 실온에서 배양하였다. 그 다음, 0.1% PVA-PBS에 3회 세척한 후, 10분 동안 Hoechst 33342로 염색하였다. 염색이 완료된 다음, 샘플은 슬라이드 글라스 위에 anti-fade mounting medium (Molecular Probes, Inc., Eugene, OR, USA)를 이용하여 올린 후 관찰하였다.Specifically, blastocysts on the 7th day after PA were used and fixed in 4% paraformaldehyde for 30 minutes. Then, 0.5% Triton X-100 was treated for 1 hour, and Image-iT™ FX Signal Enhancer (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) was treated for 30 minutes. Then, after incubation in blocking solution (PBS containing 3% BSA and 0.05% Tween 20) for 1 hour and 30 minutes, primary antibody [mouse anti-SOX2 (sc-365823, 1:100; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA), rabbit anti-phospho-AKT (#9271, 1:50; Cell Signaling Technology, Inc., Danvers, MA, USA) or mouse anti-phospho-STAT5 (ab106095, 1: 25; Abcam)] and incubated overnight at 4 °C. The next day, the samples were washed three times with 0.1% PVA-PBS, followed by secondary antibody [Goat anti-mouse IgG (H + L) Alexa Fluor TM 488 (A11029, 1:200; Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA) , Donkey anti-rabbit IgG (H + L) Alexa Fluor TM 594 (A21207, 1:400; Invitrogen)] and incubated for 2 hours at room temperature. Then, after washing three times in 0.1% PVA-PBS, it was stained with Hoechst 33342 for 10 minutes. After the staining was completed, the sample was mounted on a slide glass using anti-fade mounting medium (Molecular Probes, Inc., Eugene, OR, USA) and observed.

그 결과, 도 8a 내지 도 8e에 나타난 바와 같이, 대조군과 IL-7을 처리하여 생산된 배반포에서 전체적인 세포수는 유의적인 차이는 없었으나. IL-7을 처리한 배반포에서 SOX2 염색된 세포수와 ICM 비율 (SOX2 염색된 세포수/배반포의 세포수)이 유의적으로 증가한 것을 확인할 수 있었으며, 그와 동시에 PI3K/AKT 신호전달 경로에 관여하는 pAKT의 발현도 유의적으로 증가함을 확인하였다. 또한, 도 9a 내지 9b에 나타난 바와 같이, IL-7 신호전달과 관련된 pSTAT5도 유의적으로 발현됨을 확인하였다.As a result, as shown in FIGS. 8A to 8E , there was no significant difference in the total number of cells in the control group and blastocysts produced by treatment with IL-7. It was confirmed that the number of SOX2-stained cells and the ratio of ICM (SOX2-stained cell number/blastocyst cell number) increased significantly in IL-7-treated blastocysts. It was confirmed that the expression of pAKT was also significantly increased. In addition, as shown in FIGS. 9a and 9b , it was confirmed that pSTAT5 related to IL-7 signaling was also significantly expressed.

따라서 상기 결과는 IL-7이 PI3K/AKT 및 JAK/STAT과 같은 신호전달 경로를 활성화시켜 ICM을 증가시키는 것을 시사한다.Therefore, these results suggest that IL-7 increases ICM by activating signaling pathways such as PI3K/AKT and JAK/STAT.

<실험예 7> IL-7이 처리된 배반포에서 PI3K/AKT 신호전달 경로의 배아발달 관련<Experimental Example 7> Related to embryo development of the PI3K/AKT signaling pathway in IL-7-treated blastocysts 상관 관계 확인Correlation check

체외배양 기간 동안 PI3K/AKT 신호전달 특이적 억제제인 wortmannin (Wort.)와 IL-7을 처리하여, PI3K/AKT 신호전달 경로가 배아 발달에 미치는 영향을 확인하기 위한 실험을 수행하였다.During the in vitro culture period, an experiment was performed to confirm the effect of the PI3K/AKT signaling pathway on embryonic development by treating the PI3K/AKT signaling pathway-specific inhibitor wortmannin (Wort.) and IL-7.

구체적으로 상기 실험예 2와 같은 PA를 이용하여, 체외 배양 0, 2, 4일에 IL-7은 10 ng/mL, Wort.는 1 μM의 농도로 각각 처리되었다. 또한, 대조군과 IL-7 단독 그룹에 Wort.와 같은 농도의 DMSO가 처리되었다. 각 시약을 처리한 배아의 분할률 (cleavage rates)은 배양 2일차에, 배반포 형성률 (blastocyst formation rates)는 배양 7일차에 평가하였다.Specifically, IL-7 was treated at a concentration of 10 ng/mL and Wort. at a concentration of 1 μM on days 0, 2, and 4 of in vitro culture using the same PA as in Experimental Example 2, respectively. In addition, the control group and the IL-7 alone group were treated with DMSO at the same concentration as Wort. Cleavage rates of embryos treated with each reagent were evaluated on the 2nd day of culture, and blastocyst formation rates were evaluated on the 7th day of culture.

그 결과, 도 10a 내지 10c 및 표 3에 나타난 바와 같이, 대조군과 대비하여 IL-7 처리군은 배아의 분할률과 배반포 형성률이 증가하였으나, Wort. 단독처리 군은 대조군과 유의적인 차이가 없음을 확인하였고, Wort.와 IL-7 동시 처리군은 IL-7 처리군과 차이가 없음을 확인하였다. As a result, as shown in FIGS. 10a to 10c and Table 3, compared to the control group, the IL-7 treatment group had an increased embryo division rate and blastocyst formation rate, but Wort. It was confirmed that there was no significant difference between the single treatment group and the control group, and the Wort. and IL-7 co-treatment group showed no difference from the IL-7 treatment group.

그룹group 배양 배아 수 number of cultured embryos 2 세포기 이상의 배아로 발달한 비율 (%)Percentage of embryos that developed beyond the 2-cell stage (%) 배반포로 발달한 비율 (%)Proportion developed into blastocyst (%) 대조군control group 118118 80 (67.5±3.6)a 80 (67.5±3.6) a 62(51.8±3.1)a,b 62(51.8±3.1) a,b IL-7IL-7 119119 99 (83.1±3.7)b 99 (83.1±3.7) b 73 (60.6±3.8)b 73 (60.6±3.8) b Wort.Wort. 116116 69 (58.6±4.9)a, 69 (58.6±4.9) a, 50 (42.7±2.0)a 50 (42.7±2.0) a IL-7+Wort.IL-7 + Wort. 118118 85 (71.4±3.9)a,b 85 (71.4±3.9) a,b 65 (53.3±7.7)a,b 65 (53.3±7.7) a,b

(a와 b는 p<0.05의 유의적 차이가 있음)(a and b have a significant difference of p<0.05)

상기의 결과는 IL-7이 PI3K/AKT해당 경로를 활성화시킴으로써 배아 발달에 도움을 준 것을 의미한다.The above results indicate that IL-7 helped embryonic development by activating the PI3K/AKT pathway.

<실험예 8> IL-7이 처리된 배반포에서 PI3K/AKT 신호전달 경로와 배반포 내부세포괴 비율의 상관 관계 확인<Experimental Example 8> Confirmation of the correlation between the PI3K/AKT signaling pathway and the blastocyst inner cell mass ratio in IL-7-treated blastocysts

배아 발달 과정 중 IL-7이 PI3K/AKT 경로를 통해서 ICM 형성에 영향을 미쳤는지 확인하기 위해, IL-7와 Wort.을 처리하여 생산된 배반포를 ICM 마커인 SOX2로 면역염색하였다.To confirm whether IL-7 affects ICM formation through the PI3K/AKT pathway during embryonic development, blastocysts produced by treatment with IL-7 and Wort. were immunostained with SOX2, an ICM marker.

구체적인 면역염색 방법은 실험예 6에 나타난 방법과 같다.The specific immunostaining method is the same as the method shown in Experimental Example 6.

그 결과, 도 11a 및 11e에 나타난 바와 같이, Wort. 와 IL-7 + Wort. 그룹에서 대조군에 비해 배반포의 전체적인 세포수는 감소함을 확인하였다 또한, 대조군과 Wort. 그룹 혹은 IL-7 + Wort. 그룹은 SOX2 발현 세포수에 유의적인 차이가 없었으나, Wort. 그룹과 대비하여 IL-7 + Wort. 그룹에서 SOX2 발현 세포수가 유의적으로 증가함을 확인하였다. 또한, IL-7가 처리된 그룹 (IL-7 그룹과 IL-7 + Wort. 그룹)에서 대조군에 비해 ICM 비율이 유의적으로 증가함을 확인하였다. 또한, IL-7 + Wort. 그룹은 대조군에 비해 pAKT의 발현이 유의적으로 증가하는 것으로 확인되었지만, IL-7 그룹 과는 유의적인 차이가 없음을 확인하였다.As a result, as shown in Figures 11a and 11e, Wort. and IL-7 + Wort. Compared to the control group in the group, it was confirmed that the total number of blastocysts decreased. In addition, the control and Wort. group or IL-7 + Wort. There was no significant difference between the groups in the number of SOX2-expressing cells, but Wort. IL-7 + Wort as compared to group. It was confirmed that the number of SOX2-expressing cells significantly increased in the group. In addition, it was confirmed that the ICM ratio significantly increased in the IL-7 treated group (IL-7 group and IL-7 + Wort. group) compared to the control group. Also, IL-7 + Wort. It was confirmed that the expression of pAKT significantly increased in the group compared to the control group, but there was no significant difference from the IL-7 group.

상기 결과에서, IL-7과 PI3K/AKT 신호전달 경로가 배반포 내의 ICM 형성에 미치는 영향을 확인하였다. Wort.가 단독으로 처리된 그룹에서 배반포의 전체적인 세포수는 감소하였지만, SOX2 발현 세포수, ICM 비율, pAKT 발현 수준은 대조군과 차이가 없음을 확인하였다. 하지만, IL-7과 Wort.를 동시에 처리하였던 그룹의 경우, 배반포의 세포수는 대조군에 비해 감소하였지만, SOX2 발현 세포수, ICM 비율, pAKT 발현 수준이 대조군에 비해 유의적으로 증가하였다.From the above results, the effects of the IL-7 and PI3K/AKT signaling pathways on ICM formation in blastocysts were confirmed. In the group treated with Wort. alone, the total number of blastocysts decreased, but the number of SOX2-expressing cells, the ICM ratio, and the pAKT expression level were not different from those of the control group. However, in the case of the group treated with IL-7 and Wort., the number of blastocyst cells decreased compared to the control group, but the number of SOX2-expressing cells, the ICM ratio, and the pAKT expression level increased significantly compared to the control group.

따라서, 상기 결과는 IL-7이 PI3K/AKT 신호전달 경로를 활성화시킴으로써 배아 발달 및 배반포의 ICM 형성에 도움을 주었음을 시사한다.Therefore, the above results suggest that IL-7 helped embryonic development and blastocyst ICM formation by activating the PI3K/AKT signaling pathway.

본 발명에서, IL-7과 IL-7R가 배아 단계에 존재하는 것을 확인했으며, 배아 발달에도 관여한다는 것을 확인하였다. 특히, IL-7의 처리가 PI3K/AKT 신호전달 경로를 통해 ICM의 비율을 증가시키는 것으로 확인되었는데, ICM은 배아줄기세포의 생산에 있어서 중요한 부분이므로, 체외배양 기간 동안 IL-7을 처리함으로써, 배아의 질을 향상시키고 더불어서 ICM의 질을 향상시켜 배아 줄기세포를 생산하는데 유용하게 사용될 수 있음을 확인한 것이다.In the present invention, it was confirmed that IL-7 and IL-7R exist in the embryonic stage and are also involved in embryonic development. In particular, it was confirmed that treatment with IL-7 increases the ratio of ICM through the PI3K/AKT signaling pathway. Since ICM is an important part in the production of embryonic stem cells, by treating IL-7 during the in vitro culture period, It was confirmed that it can be usefully used to produce embryonic stem cells by improving the quality of embryos and at the same time improving the quality of ICM.

<110> Chungbuk National University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> Medium composition for in vitro culture of mammalian fertilized eggs containing interleukin 7 <130> 2021p-12-032 <160> 32 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RN18S (F) <400> 1 cgcggttcta ttttgttggt 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RN18S (R) <400> 2 agtcggcatc gtttatggtc 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BAX (F) <400> 3 tgcctcagga tgcatctacc 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BAX (R) <400> 4 aagtagaaaa gcgcgaccac 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BCL2L13 (F) <400> 5 aatgaccacc tagagccttg 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BCL2L1 (R) <400> 6 ggtcatttcc gactgaagag 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CASP3 (F) <400> 7 cgtgcttcta agccatggtg 20 <210> 8 <211> 20 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Artificial Sequence <220> <223> AKT1 (F) <400> 17 ctacaaccag gaccacgaga 20 <210> 18 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AKT1 (R) <400> 18 ctcatacaca tcctgccaca 20 <210> 19 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ERK1 (F) <400> 19 atcacagtgg aggaagcact 20 <210> 20 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ERK1 (R) <400> 20 gaggcatctg tccaggttag 20 <210> 21 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ERK2 (F) <400> 21 agtccatcga catctggtct 20 <210> 22 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ERK2 (R) <400> 22 gagctttgga gtcagcattt 20 <210> 23 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCNA (F) <400> 23 cctgtgcaaa agatggagtg 20 <210> 24 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCNA (R) <400> 24 ggagagagtg gagtggcttt t 21 <210> 25 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OCT4 (F) <400> 25 gcggacaagt atcgagaacc 20 <210> 26 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OCT4 (R) <400> 26 cctcaaaatc ctctcgttgc 20 <210> 27 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NANOG (F) <400> 27 taaaaccact gcccacatct 20 <210> 28 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NANOG (R) <400> 28 ctgcctctga aatctgtcgt 20 <210> 29 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CDX2 (F) <400> 29 ctgtttgggt tgttggtctg 20 <210> 30 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CDX2 (R) <400> 30 cccactccct tcaccatatc 20 <210> 31 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GATA6 (F) <400> 31 gagggaattc agaccaggaa 20 <210> 32 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GATA6 (R) <400> 32 agctggcgtt tgtgttgtag 20 <110> Chungbuk National University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> Medium composition for in vitro culture of mammalian fertilized eggs containing interleukin 7 <130> 2021p-12-032 <160> 32 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> RN18S (F) <400> 1 cgcggttcta ttttgttggt 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> RN18S (R) <400> 2 agtcggcatc gtttatggtc 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> BAX (F) <400> 3 tgcctcagga tgcatctacc 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> BAX (R) <400> 4 aagtagaaaa gcgcgaccac 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> BCL2L13 (F) <400> 5 aatgaccacc tagagccttg 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> BCL2L1 (R) <400> 6 ggtcatttcc gactgaagag 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> CASP3 (F) <400> 7 cgtgcttcta agccatggtg 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> CASP3 (R) <400> 8 gtcccactgt ccgtctcaat 20 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> MCL-1 (F) <400> 9 ggacatcaaa aacgaagacg 20 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> MCL-1 (R) <400> 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<210> 29 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> CDX2 (F) <400> 29 ctgtttgggt tgttggtctg 20 <210> 30 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> CDX2 (R) <400> 30 cccactccct tcaccatatc 20 <210> 31 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> GATA6 (F) <400> 31 gagggaattc agaccaggaa 20 <210> 32 <211> 20 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> GATA6 (R) <400> 32 agctggcgtt tgtgttgtag 20

Claims (10)

인터루킨 (Interleukin, IL)-7을 유효성분으로 함유하는, 포유동물 수정란의 체외배양용 배지 조성물.
A medium composition for in vitro culture of mammalian fertilized eggs, containing interleukin (IL)-7 as an active ingredient.
제1항에 있어서,
상기 IL-7은 배아의 분할률 또는 배반포의 형성률을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 조성물
According to claim 1,
Characterized in that the IL-7 increases the division rate of embryos or the formation rate of blastocysts, the composition
제1항에 있어서,
상기 IL-7은 배반포에서 내부세포괴 (inner cell mass, ICM)의 비율을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 조성물.
According to claim 1,
The composition, characterized in that the IL-7 increases the ratio of inner cell mass (ICM) in the blastocyst.
제1항에 있어서,
상기 IL-7은 배반포의 세포사멸 (apoptosis)을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 조성물.
According to claim 1,
The composition, characterized in that the IL-7 reduces apoptosis of blastocysts.
제1항에 있어서,
상기 포유동물은 돼지, 소, 양, 마우스로 이루어진 그룹 중 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 조성물.
According to claim 1,
The mammal is characterized in that at least one selected from the group consisting of pigs, cattle, sheep, mice, composition.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 체외배양 배지에 첨가되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
The composition according to claim 1, characterized in that the composition is added to an in vitro culture medium.
1) 인간을 제외한 포유동물의 난자를 준비하는 단계;
2) 상기 난자를 체외성숙시키는 단계; 및
3) 상기 성숙된 난자를 제1항의 조성물을 이용하여 체외배양시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 포유동물 수정란의 체외 배양 방법.
1) preparing eggs of non-human mammals;
2) maturing the eggs in vitro; and
3) culturing the matured oocytes in vitro using the composition of claim 1;
Characterized in that it comprises a, mammalian fertilized egg in vitro culture method.
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