KR101249268B1 - Composition that blocks and synchronizes the meiotic progression of oocytes comprising 3-methyladenine and Method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3-메틸아데닌을 유효성분으로 포함하는 난모세포의 감수분열 저해 및 동기화 조성물 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to meiosis inhibition and synchronization composition and method of oocytes comprising 3-methyl adenine as an active ingredient.

Description

3-메틸아데닌을 유효성분으로 포함하는 난모세포의 감수분열 저해 및 동기화 조성물 및 그 방법{Composition that blocks and synchronizes the meiotic progression of oocytes comprising 3-methyladenine and Method thereof }Composition that blocks and synchronizes the meiotic progression of oocytes comprising 3-methyladenine and Method according to oocytes containing 3-methyladenine as an active ingredient

본 발명은 3-메틸아데닌을 유효성분으로 포함하는 난모세포의 감수분열 저해 및 동기화 조성물 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to meiosis inhibition and synchronization composition and method of oocytes comprising 3-methyl adenine as an active ingredient.

감수분열은 유성 생식이 기초가 되는 생식 세포의 유일하고도 근본적인 사건이다. 감수분열은 두번의 감수분열을 포함한다. 일차 분열 동안, 염색체 쌍이 두개의 딸세포로 분리되기 전에, 모성 및 부성 유전자 사이의 교환이 일어난다. 이들은 단지 반수(1n)의 염색체 및 2c DNA를 함유한다. 이차 감수분열은 DNA 합성 없이 진행된다. 따라서, 이 분열은 단지 1c DNA를 가지는 일배체 생식 세포의 형성을 초래한다.Meiosis is the only fundamental event of germ cells on which sexual reproduction is based. Meiosis includes two meiosis. During primary division, exchange between maternal and parental genes occurs before the chromosome pair separates into two daughter cells. They contain only half (1n) of chromosome and 2c DNA. Secondary meiosis proceeds without DNA synthesis. Thus, this division results in the formation of haploid germ cells with only 1c DNA.

감수분열 사건은 남성 및 여성 생식 세포에서 유사하지만, 난자 및 정자에 이르게하는 시간 계획 및 분화과정은 매우 상이하다. 모든 여성 생식 세포는 생명의 초기, 주로 출생 전에 최초 감수분열의 전기를 시작하지만, 사춘기 이후 배란까지의 전기(망사기)에, 그후의 난모세포로서 정지된다. 따라서, 생명의 초기로부터 여성은 고갈될때까지 배출되는 저장된 난모세포를 가진다. 여성의 감수분열은 수정후, 생식 세포당 단지 한개의 난자와 두개의 불현성 극세포가 생길때까지 완료된 것이 아니다. 반면, 남성 생식 세포의 단지 일부 만이 사춘기에 감수분열을 시작하며, 일생 동안 간상부 집단의 생식 세포로 남아있다. 일단 시작된 후, 남성 세포의 감수분열은 주목할만한 지연 없이 진행되며 네개의 정자를 생산한다.The meiosis event is similar in male and female germ cells, but the timing and differentiation processes leading to ovum and sperm are very different. All female germ cells begin the first meiosis early in life, mainly before birth, but are stopped as oocytes in the period from puberty to ovulation (the reticulum). Thus, from the beginning of life, women have stored oocytes that are released until exhausted. The female meiosis is not complete until after fertilization, there is only one egg and two non-polar pole cells per germ cell. On the other hand, only some of the male germ cells begin meiosis at puberty and remain as germ cells in the liver population for life. Once started, meiosis in male cells proceeds with no noticeable delay and produces four sperm.

비동기(Asynchronous) 감수분열 진행은 과배란된 살아있는 암컷 또는 도살장 유래된 난소로부터 회수된 포유류 난모세포에서 통상적으로 관찰된다[Motlik J, Fulka J. J Exp Zool 1976;198: 155-162;Trounson A, Anderiesz C, Jones GM, Kausche A, Lolatgis N, Wood C. Hum Reprod 1998;13 Suppl 3: 52-62; discussion 71-55;Uhm SJ, Gupta MK, Yang JH, Chung HJ, Min TS, Lee HT. Theriogenology 2010;73: 1024-1036]. 이 비동기화는 실험 연구에 있어서 심각한 차이를 유발할 뿐만 아니라 개별 난모세포 사이에 발달 기능에서의 차이에 관여한다[Gupta MK, Uhm SJ, Lee HT. Anim Reprod Sci 2008;108: 107-121;Vanhoutte L, De Sutter P, Nogueira D, Gerris J, Dhont M, Van der Elst J. Hum Reprod 2007;22: 1239-1246]. 따라서 몇몇 전략이 여포로부터 회수 전[Bordignon V, Morin N, Durocher J, Bousquet D, Smith LC. Theriogenology 1997;48: 291-298;Mattioli M, Galeati G, Barboni B, Seren E. J Reprod Fertil 1994;100: 403-409] 및 후[Vanhoutte L, De Sutter P, Nogueira D, Gerris J, Dhont M, Van der Elst J. Hum Reprod 2007;22: 1239-1246] 에 난모세포의 감수분열 동기화에 제안되었다.Asynchronous meiosis progression is commonly observed in mammalian oocytes recovered from overovulated live female or slaughterhouse derived ovaries [Motlik J, Fulka J. J Exp Zool 1976; 198: 155-162; Trounson A, Anderiesz. C, Jones GM, Kausche A, Lolatgis N, Wood C. Hum Reprod 1998; 13 Suppl 3: 52-62; discussion 71-55; Uhm SJ, Gupta MK, Yang JH, Chung HJ, Min TS, Lee HT. Theriogenology 2010; 73: 1024-1036. This asynchronous not only causes serious differences in experimental studies, but also involves differences in developmental function among individual oocytes [Gupta MK, Uhm SJ, Lee HT. Anim Reprod Sci 2008; 108: 107-121; Vanhoutte L, De Sutter P, Nogueira D, Gerris J, Dhont M, Van der Elst J. Hum Reprod 2007; 22: 1239-1246. Thus, some strategies have been reported before recovery from follicles [Bordignon V, Morin N, Durocher J, Bousquet D, Smith LC. Theriogenology 1997; 48: 291-298; Mattioli M, Galeati G, Barboni B, Seren E. J Reprod Fertil 1994; 100: 403-409] and later [Vanhoutte L, De Sutter P, Nogueira D, Gerris J, Dhont M , Van der Elst J. Hum Reprod 2007; 22: 1239-1246, has been proposed for meiotic synchronization of oocytes.

난모세포의 감수분열 동기화(synchronization)는 체외 성숙(IVM) 동안 또는 전(조숙 배양(Prematuration culture;PMC)에서 화학물질 유도된 일시적인 핵 어레스트에 의하여 인 비트로에서 달성될 수 있다. 난모세포는 다이부티릴 cyclic AMP [Funahashi H, Cantley TC, Day BN. Biol Reprod 1997;57: 49-53;Sun QY, Lu Q, Breitbart H, Chen DY. Reprod Fertil Dev 1999;11: 81-86], 폴스코린[Sun QY, Lu Q, Breitbart H, Chen DY. Reprod Fertil Dev 1999;11: 81-86;Shimada M, Terada T. Mol Reprod Dev 2002;62: 124-131], 하이포크산틴, 잔토신 및 푸린[Downs SM, Daniel SA, Bornslaeger EA, Hoppe PC, Eppig JJ. Gamete Res 1989;23: 323-334]과 같은 화학제를 사용하여 유지되는 상승된 수준의 cAMP 레벨을 유지하여서 생식핵(germinal vesicle, 이하 'GV'라 함)에서 어레스트될 수 있다. Mitosis synchronization of oocytes can be achieved in vitro by in vitro maturation (IVM) or by chemically induced transient nuclear arrest in premature (Prematuration culture (PMC). Reel cyclic AMP [Funahashi H, Cantley TC, Day BN. Biol Reprod 1997; 57: 49-53; Sun QY, Lu Q, Breitbart H, Chen DY. Reprod Fertil Dev 1999; 11: 81-86], Paul Scorin [ Sun QY, Lu Q, Breitbart H, Chen DY.Reprod Fertil Dev 1999; 11: 81-86; Shimada M, Terada T. Mol Reprod Dev 2002; 62: 124-131], hypoxanthine, xanthosine and purine [Downs] SM, Daniel SA, Bornslaeger EA, Hoppe PC, Eppig JJ.Gamete Res 1989; 23: 323-334] to maintain elevated levels of cAMP maintained by using chemicals such as germinal vesicles (' GV ') may be arrested.

본 발명은 상기의 필요성에 의하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 감수분열을 저해하는 물질을 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above necessity, and an object of the present invention is to provide a substance that inhibits meiosis.

본 발명의 다른 목적은 감수분열을 저해하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for inhibiting meiosis.

본 발명의 또 다른 목적은 감수분열을 동기화하는 물질을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a material for synchronizing meiosis.

본 발명의 또 다른 목적은 감수분열을 동기화하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for synchronizing meiosis.

본 발명의 또 다른 목적은 피임용 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a contraceptive composition.

상기의 목적을 달성하기 위하여 To achieve the above object

3-메틸아데닌을 유효성분으로 포함하는 난모세포의 감수분열 저해 조성물을 제공한다.Provided is a meiosis inhibiting composition of oocytes containing 3-methyladenine as an active ingredient.

본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 저해는 GV 단계에서 어레스트되어서 수행되는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the inhibition is preferably performed by being arrested in the GV step.

본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 난모세포는 미성숙 난모세포인 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.In one embodiment of the present invention, the oocyte is preferably an immature oocyte, but is not limited thereto.

또한 본 발명은 3-메틸아데닌을 유효성분으로 포함하는 난모세포의 감수분열 동기화 조성물을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a mitosis synchronization composition of oocytes containing 3-methyl adenine as an active ingredient.

본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 동기화는 GV 단계에서 동기화되는 것이 바람직하다.In one embodiment of the invention, the synchronization is preferably synchronized in the GV step.

또한 본 발명은 3-메틸아데닌으로 미성숙 돼지 난모세포를 처리하여 감수분열을 어레스트하는 단계를 포함하는 난모세포의 감수분열 저해 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for inhibiting meiosis of oocytes comprising treating immature pig oocytes with 3-methyladenine to arrest meiosis.

본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 처리 시간은 20∼42시간인 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.In one embodiment of the present invention, the treatment time is preferably 20 to 42 hours, but is not limited thereto.

또한 본 발명은 3-메틸아데닌으로 미성숙 돼지 난모세포를 처리하여 감수분열을 GV 단계에서 동기화하는 단계를 포함하는 난모세포의 감수분열 동기화 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for synchronizing meiosis of oocytes comprising treating immature porcine oocytes with 3-methyladenine to synchronize meiosis at the GV stage.

또한 본 발명은 3-메틸아데닌을 유효성분으로 포함하는 피임약 조성물을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a pill composition comprising 3-methyl adenine as an active ingredient.

본 발명의 난모세포 감수분열 저해용 화합물 또는 그 염, 및 전구체는 여성의 피임에서 성숙한 난모세포가 생성되지 않도록 함으로써 달성될 수 있다. The compound for inhibiting oocyte meiosis or a salt thereof and a precursor of the present invention can be achieved by preventing mature oocytes from being produced in female contraception.

본 발명의 화합물이 포유류에게 투여되는 경우, 그것들은 최소한 제약학적으로 허용되는 담체와 결합된 화합물 또는 그것의 염, 활성 대사물 및 전구약물 중 최소한 하나를 포함하는 제약학적 조성물의 형태로 쉽게 제공된다. 경구용에 있어서, 그러한 조성물은 바람직하게는 캡슐 또는 정제의 형태이다.When a compound of the present invention is administered to a mammal, they are readily provided in the form of a pharmaceutical composition comprising at least one of a compound or a salt, active metabolite and prodrug thereof in combination with a pharmaceutically acceptable carrier. . For oral use, such compositions are preferably in the form of capsules or tablets.

피임약으로서 사용되는 경우, 본 발명의 화합물 또는 그것의 염, 활성대사물 및 전구약물은 연속하여 또는 주기적으로 투여되여야 한다. 여성에 의해 피임약으로 사용되는 경우에는 연속적으로 사용되지 않으며, 배란과 관련된 투여의 시기가 중요하다.When used as a contraceptive, the compounds of the present invention or salts, active metabolites and prodrugs thereof must be administered continuously or periodically. When used as a pill by women, it is not used continuously, and the timing of administration associated with ovulation is important.

본 발명의 화합물 또는 그것의 염, 활성 대사물 및 전구약물을 포함하는 제약학적조성물은 담체, 희석제, 흡수제, 증강제, 방부제, 완충액, 삼투압 조절제, 정제 분해제 및 당해 기술분야에서 종래부터 사용된 다른 성분을 더 포함할 수 있다. 고체 담체의 예는 마그네슘 카르보네이트, 마그네슘 스테아레이트, 덱스트린, 락토스, 당, 활석, 젤라틴, 펙틴, 트래커캔스, 메틸 셀룰로스, 나트륨 카르복시메틸 셀룰로스, 저녹는점 왁스 및 코코아 완충액이다.Pharmaceutical compositions comprising the compounds of the present invention or salts, active metabolites and prodrugs thereof include carriers, diluents, absorbents, enhancers, preservatives, buffers, osmotic pressure regulators, tablet disintegrating agents and other conventionally used in the art. It may further comprise a component. Examples of solid carriers are magnesium carbonate, magnesium stearate, dextrin, lactose, sugars, talc, gelatin, pectin, trackercance, methyl cellulose, sodium carboxymethyl cellulose, low melting wax and cocoa buffer.

액체 조성물은 스테릴 용액, 현탁액 및 유화액을 포함한다. 그러한 액체 조성물은 주사 또는, 생체외 및 시험관내 수정과 관련된 용도에 적합할수 있다. 액체 조성물은 상기 리스트에 언급된 것 중 어떤 것으로서,당해 기술분야에서 종래부터 사용된 다른 성분을 함유할 수 있다.Liquid compositions include sterilic solutions, suspensions and emulsions. Such liquid compositions may be suitable for use in connection with injection or in vitro and in vitro fertilization. The liquid composition may be any of those mentioned in the above list and may contain other ingredients conventionally used in the art.

또한, 본 발명의 화합물의 경피 투여용 조성물은 패치의 형태로 제공되며, 비강 투여용 조성물은 액체 또는 가루 형태의 비강 스프레이의 형태로 제공된다.In addition, the composition for transdermal administration of a compound of the present invention is provided in the form of a patch, the composition for nasal administration is provided in the form of a nasal spray in liquid or powder form.

사용되는 본 발명의 화합물의 투여량은 의사에 의해 결정될 것이며, 그 중에서도, 특히 사용되는 화합물, 투여 경로 및 사용 목적에 의존할 것이다. 일반적으로, 본 발명의 조성물은 활성 화합물을 액체 또는 고체 보조 성분과 혼합하고, 다음 필요한 경우, 바람직한 제조물로서 생성물을 형성함에 의해 제조된다.The dosage of the compound of the present invention to be used will be determined by the physician, among other things, depending on the compound used, the route of administration and the purpose of use. In general, the compositions of the present invention are prepared by mixing the active compound with a liquid or solid auxiliary component and then forming the product as a preferred preparation if necessary.

보통, 1000mg 이하, 바람직하게는 100mg 이하, 그리고 어떤 바람직한 예로서 10mg 이하의 본 발명의 화합물이 포유류에게 일일당 투여된다.Usually, up to 1000 mg, preferably up to 100 mg, and in some preferred embodiments up to 10 mg of the compound of the invention are administered to a mammal per day.

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

본 발명에서 본 발명자들은 3-methyladenine (이하, '3MA'라 함)이 MII 단계로 차후 성숙 및 저해제 없는 배지로 그들의 환원에 대하여 활성화 후/수정 발달에 영향을 미치지 아니하고 미성숙 난모세포를 GV 단계에서 가역적으로 어레스트할 수 있다는 것을 밝혔다.In the present invention, the present inventors have found that 3-methyladenine (hereinafter referred to as '3MA') is a MII stage, and then to immature oocytes in the GV stage without affecting the post-activation / fertilization development for their reduction in a medium without maturation and inhibitor. It can be reversibly restrained.

그러나 GV 어레스트에 대한 다른 저해제와는 다르게, 3MA는 PMC 기간을 요하기 아니하고, IVM의 전체 기간의 증가없이 IVM의 초기 22시간에 직접 첨가할 수 있다.However, unlike other inhibitors for GV arrest, 3MA does not require a PMC period and can be added directly to the initial 22 hours of IVM without increasing the overall duration of the IVM.

3MA로 미성숙 돼지 난모세포를 20-42 시간 처리하면 난구 세포의 존재 또는 부존재와 무관하게 GV 단계에서 그들을 어레스트한다. Treatment of immature porcine oocytes with 3MA 20-42 hours arrests them at the GV stage, regardless of the presence or absence of cumulus cells.

또한 현저하게 높은 비율(60.9±13.8%)의 3MA-처리된 난모세포는 매우 응집된 크로마틴의 테(GV-II 단계)에 의하여 완벽하게 둘러 쌓인 인(nucleolus)을 요한다. 그러나 3MA의 GV-어레스팅 효과는 3MA의 부존재하에서 그들의 추가배양에 대하여 완벽하게 가역적이다. 3MA에 의하여 22시간 동안 GV 단계에서 어레스트된 난구 복합체들(cumulus-oophorus-complexes;COCs)를 3MA의 부존재하에서 22시간 동안 추가배양하면, 96.1±1.5%의 난모세포가 IVM의 42시간에서 MII 단계에 도달하고 체외 수정(IVF) 또는 단위생식 활성화(PA)에 대하여 수정, 난할 및 배반포 형성(P>0.05)에 대한 그들의 능력에 있어서 미처리된 대조군 난모세포와 차이가 없었다. In addition, significantly higher proportions (60.9 ± 13.8%) of 3MA-treated oocytes require nucleolus completely surrounded by highly aggregated chromatin rims (GV-II stage). However, the GV-arresting effect of 3MA is completely reversible for their further culture in the absence of 3MA. Cumuls-oophorus-complexes (COCs) arrested at the GV stage for 22 hours by 3MA were further incubated for 22 hours in the absence of 3MA, resulting in 96.1 ± 1.5% of oocytes at 42 hours of IVM. Reached and did not differ from untreated control oocytes in their ability to fertilize, eggplant and blastocyst formation (P> 0.05) for in vitro fertilization (IVF) or unit reproduction activation (PA).

이들 데이터는 인 비트로 배양 발달에서 수정 후/활성화의 관점에서 그들의 난(ooplasmic) 성숙에 영향을 미치지 아니하고 3MA가 GV 단계에서 돼지 난모세포의 감수분열 진행을 효과적으로 불럭하고 동기화한다는 것을 나타낸다.These data indicate that 3MA effectively blocks and synchronizes meiotic progression of porcine oocytes at the GV stage without affecting their ooplasmic maturation in terms of post fertilization / activation in in vitro culture development.

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

COCsCOCs 들의 감수분열 진행에 대한 33 about their meiosis progression MAMA 의 효과Effect

본 발명자들은 난구-enclosed 돼지 난모세포의 감수분열 진행에 대한 3MA의 효과를 조사하였다. 도살장-유래 난소로부터 회수된 돼지 COCs를 22시간 동안 3MA의 부존재(대조군) 및 존재 하에서 배양하고 그들의 크로마틴 형태를 평가하기 위하여, Hoechst 33342로 추후 염색하였다. 결과는 99.2±0.8%의 3MA-처리된 COCs가 GV 단계에서 어레스트된 반면 46.0±10.1%의 미처리된 대조군 난모세포는 GVBD 단계로 진행되었다는 것을 나타내었다(표 1). We investigated the effect of 3MA on meiotic progression of oocyte-enclosed porcine oocytes. Porcine COCs recovered from slaughterhouse-derived ovaries were subsequently stained with Hoechst 33342 for 22 hours incubation in the absence (control) and presence of 3MA and to assess their chromatin morphology. The results showed that 99.2 ± 0.8% of 3MA-treated COCs were arrested in the GV stage while 46.0 ± 10.1% of the untreated control oocytes progressed to the GVBD stage (Table 1).

Figure 112010050177601-pat00001
Figure 112010050177601-pat00001

표 1은 돼지 COCs를 22시간 동안 3MA의 부존재(대조군) 및 존재 하에서 배양하고 크로마틴 형태를 나타낸 표이다. 표에서 괄호 안의 숫자는 난모세포의 수를 나타내고, 컬럼 내의 여러 알파벳(a,b)은 통계적 차이(P<0.05)를 나타낸다.
Table 1 is a table in which pig COCs were incubated in the absence (control) and presence of 3MA for 22 hours and showed chromatin morphology. The numbers in parentheses in the table indicate the number of oocytes, and the various letters (a, b) in the column indicate the statistical difference (P <0.05).

또, 현저하게 높은 비율의 난모세포(60.9±13.8 vs. 33.8±9.8%)가 매우 응축된 크로마틴 테에 의하여 완전하게 둘러 쌓인 인을 가지는 GV-II 단계의 핵 형태를 나타내었다(도 1).In addition, a significantly higher percentage of oocytes (60.9 ± 13.8 vs. 33.8 ± 9.8%) showed the nuclear morphology of the GV-II stage with phosphorus completely surrounded by highly condensed chromatin te (FIG. 1). .

다음 본 발명자들은 다른 시간 동안 3MA로 돼지 COCs를 처리한 효과를 평가하기 위하여 시간 의존적인 연구를 수행하였다. 돼지 COCs를 3MA의 존재 또는 부존재(대조군)하에서 20, 28, 36 또는 42 시간 배양한 후에 그들의 크로마틴 형태를 분석하기 위하여 Hoechst 33342로 염색하였다. We then conducted a time dependent study to evaluate the effect of treating pig COCs with 3MA for different times. Porcine COCs were incubated for 20, 28, 36 or 42 hours in the presence or absence of 3MA (control) and then stained with Hoechst 33342 to analyze their chromatin morphology.

결과는 51.7±4.4, 51.2±7.7, 86.2±5.2 및 95.5±2.8%의 미처리된 대조군의 난모세포는 20, 28, 36 및 42 시간의 배양에서 GVBD, MI, MII 및 MII 단계에 있었다는 것을 나타내었다(도 2). The results indicated that oocytes from untreated controls of 51.7 ± 4.4, 51.2 ± 7.7, 86.2 ± 5.2 and 95.5 ± 2.8% were in GVBD, MI, MII and MII stages at 20, 28, 36 and 42 hours of incubation. (FIG. 2).

그러나 3MA의 존재 하에서는, 96.1±3.9, 97.6±2.4, 80.0±8.4 및 70.1±8.4%의 난모세포가 GV 단계에서 어레스트된 것을 유지하였다. However, in the presence of 3MA, 96.1 ± 3.9, 97.6 ± 2.4, 80.0 ± 8.4 and 70.1 ± 8.4% of oocytes remained arrested at the GV stage.

3MA로 42시간 처리된 COCs는 미처리된 대조군 COC에서 7.2±2.0%에 대하여 난구 팽창이 없는 것을 나타내는 84.2±8.5%의 COC를 가지는 난구 팽창의 정도도 감소시켰다(P<0.05)(도 3A). COCs treated with 3MA for 42 hours also reduced the degree of egg swelling with 84.2 ± 8.5% COC, indicating no egg swelling for 7.2 ± 2.0% in untreated control COC (P <0.05) (FIG. 3A).

그러나 42시간 동안 3MA-처리는 원형질 에스터레이즈 활성 및 FDA 분석에서 원형질막 성질에 의하여 평가된 것과 같이 난모세포의 생존에는 영향을 미치지 않았다(93.4±6.9 vs. 93.5±4.7%).However, 3MA-treatment for 42 hours did not affect oocyte survival as assessed by plasma esterase activity and plasma membrane properties in the FDA assay (93.4 ± 6.9 vs. 93.5 ± 4.7%).

DOsDOs 의 감수분열 Meiosis 진행헤Progress 대한 3 About 3 MAMA 효과effect

3MA가 둘러 쌓인 난구 세포에 대하여 그들의 작용을 통해서 또는 난구 그 자체에 직접 작용하여 GV 어레스트를 야기하는지를 조사하기 위하여, 본 발명자들은 난구-없는 DOs에 대한 3MA의 효과를 조사하였다. In order to investigate whether 3MA acts on the surrounding cumulus cells through their action or directly on the cumulus itself, we investigated the effect of 3MA on cumulative-free DOs.

돼지 COCs를 난구 세포가 완전하게 없게 탈피하고 3MA의 존재 또는 부존재(대조군) 하에서 22시간 또는 42시간 배양한 후 그들의 크로마틴 형태를 조사하기 위하여 Hoechst 33342로 염색하였다. 42시간의 IVM에서, 미처리된 DO 난모세포는 COC들을 가지고 얻은 것에 비교하여서 더 낮은 MII- 플레이트 형성(68.8±0.6%)을 나타내었다. Porcine COCs were infiltrated completely without cumulus cells and incubated for 22 hours or 42 hours in the presence or absence of 3MA (control) and stained with Hoechst 33342 to examine their chromatin morphology. At 42 hours of IVM, untreated DO oocytes showed lower MII-plate formation (68.8 ± 0.6%) compared to those obtained with COCs.

그럼에도 불구하고, 3MA로 22 또는 42 시간 처리는 각각 GV 단계에서 96.5±1.8 및 86.6±8.1%의 DOs를 어레스트하였다(표 2). Nevertheless, 22 or 42 hours treatment with 3MA arrested 96.5 ± 1.8 and 86.6 ± 8.1% DOs at the GV stage, respectively (Table 2).

Figure 112010050177601-pat00002
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표 2는 22시간 또는 42 시간 동안 3MA의 부존재(대조군) 및 존재 하에서 숙성한 돼지 DO의 크로마틴 형태를 나타낸 표이다. 표에서 괄호 안의 숫자는 난모세포의 수를 나타내고, 컬럼 내의 여러 알파벳(a,b)은 동일 처리 지속 군 사이에 통계적 차이(P<0.05)를 나타낸다.
Table 2 shows the chromatin morphology of swine DO aged in the absence (control) and presence of 3MA for 22 or 42 hours. The numbers in parentheses in the table represent the number of oocytes, and the various letters (a, b) in the column represent statistical differences (P <0.05) between the same treatment duration groups.

33 MAMA 의 가역성Reversibility

본 발명자들은 감수분열 어레스트에서 3MA의 효과가 배양 배지로부터 3MA를 제거한 것에 대하여 가역적인지를 조사하였다.We investigated whether the effect of 3MA in meiosis arrest was reversible for removing 3MA from the culture medium.

이 가능성을 테스트하기 위하여, 돼지 COCs 및 DOs를 22시간 동안 3MA의 존재 또는 부존재(대조군) 하에서 분리하여 배양하고 3MA없이 추가적으로 22시간을 더 배양하였다. To test this possibility, pig COCs and DOs were cultured separately in the presence or absence (control) of 3MA for 22 hours and an additional 22 hours without 3MA.

결과는 22시간 3MA에 의하여 GV단계에서 어레스트된 COCs 및 DOs 모두는 그들을 22시간 3MA없이 더 배양한 경우에 완벽하게 MII 단계에 도달하는 것을 회복할 수 있다는 것을 나타내었다(표 3). The results showed that both COCs and DOs arrested in the GV stage by 22 hours 3MA could recover to reach the MII stage perfectly if they were further incubated without 22 hours 3MA (Table 3).

Figure 112010050177601-pat00003
Figure 112010050177601-pat00003

표 3은 3MA로 22시간 동안 GV 단계에서 어레스트된 돼지 난모세포의 3MA 부존재 하에서 22시간 더 배양한 것에 대한 감수분열 진행의 가역성을 나타낸 표이다.표에서 COCs: cumulus-oophorus-complexs; DOs: cumulus-free denuded oocytes를 각각 나타내고, 상기 COCs 및 DOs는 3MA로 22시간 동안 GV 단계에서 어레스트된 돼지 난모세포의 3MA 부존재 하에서 22시간 더 배양하였다. 표에서 괄호 안의 숫자는 난모세포의 수를 나타내고, 컬럼 내의 동일한 윗첨자(a)는 COCs 또는 DOs 군 내에서 현저한 차이가 없다(P>0.05)는 것을 나타낸다.
Table 3 is a table showing the reversibility of meiosis progression for 22 hours further cultured in the 3V absence of porcine oocytes arrested at the GV stage for 22 hours with 3MA. COCs: cumulus-oophorus-complexs; DOs: cumulus-free denuded oocytes, respectively, and the COCs and DOs were further cultured for 22 hours at 3MA in the absence of 3MA of porcine oocytes arrested at the GV stage for 22 hours. The numbers in parentheses in the table indicate the number of oocytes, and the same superscript (a) in the column indicates no significant difference (P> 0.05) within the COCs or DOs group.

MII 단계에 도달한 난모세포의 퍼센트는 대조군 및 3MA 처리된 군 사이에 COCs (96.8±1.5 vs. 96.1±1.5%) 및 DOs (80.8±8.3 vs. 83.4±5.5%) 모두에 대하여 큰 차이가 없었다(P>0.05).The percentage of oocytes that reached the MII stage was not significantly different for both COCs (96.8 ± 1.5 vs. 96.1 ± 1.5%) and DOs (80.8 ± 8.3 vs. 83.4 ± 5.5%) between the control and 3MA treated groups. (P> 0.05).

그러나 미처리된 대조군(0.0±0.0%)과 비교하여, 29.0±4.2%의 3MA-처리된 COCs는 난구 팽창을 나타내지 않았다(도 3B). However, as compared to the untreated control (0.0 ± 0.0%), 29.0 ± 4.2% of 3MA-treated COCs did not show egg swelling (FIG. 3B).

중요하게도, IVM 퍼미시브 배지에서 22 시간 배양의 3MA-처리된 GV-어레스트된 난모세포는 그들이 MII 단계 크로마틴 형태를 얻는데 충분하고 따라서 전체 IVM의 지속시간은 대조군 및 3MA 처리된 군들 모두에서 42-44 시간을 유지하였다.Importantly, 22 hours cultured 3MA-treated GV-arrested oocytes in IVM permeable medium are sufficient for them to obtain MII stage chromatin form, so the duration of total IVM is 42-fold in both control and 3MA treated groups. 44 hours was maintained.

또 다른 세트의 실험에서, 본 발명자들은 3MA 처리 42시간 동안에 GV 단계에서 어레스트된 돼지 COCs에서 감수분열 재개를 더욱 테스트하였다. 돼지 COCs는 42시간 동안 3MA 존재 또는 부존재(대조군) 하에서 배양하고 3MA 부존재하에서 22시간 더 배양하였다. 96.6±0.4 및 95.7±0.1% COCs이 MII 단계로 진행된 반면에 3.4±0.4 vs. 3.2±1.0%의 COCs가 각각 대조군 및 3MA-처리된 군에서 GV 단계를 유지하였다. In another set of experiments, we further tested meiosis resumption in pig COCs arrested in the GV step for 42 hours of 3MA treatment. Porcine COCs were incubated in the presence or absence of 3MA (control) for 42 hours and further incubation for 22 hours in the absence of 3MA. 96.6 ± 0.4 and 95.7 ± 0.1% COCs progressed to the MII stage, while 3.4 ± 0.4 vs. 3.2 ± 1.0% of COCs maintained the GV stage in the control and 3MA-treated groups, respectively.

33 MAMA 에 의하여 22시간 동안 일시적으로 Temporarily for 22 hours by GVGV 단계에서  In step 어레스트된Arrested COCsCOCs of 인비트로In vitro 발달 develop

본 발명자들은 3MA 처리에 의하여 GV 단계에서 돼지 난모세포의 일시적인 어레스트가 그들의 인 비트로 발달 기능에 영향을 미치는지를 평가하였다. We assessed whether transient arrest of porcine oocytes at the GV stage by 3MA treatment affected their in vitro developmental function.

먼저 본 발명자들은 단위생식에 대한 3MA 처리된 난모세포의 인 비트로 발달 기능을 평가하였다.First we evaluated the in vitro developmental function of 3MA treated oocytes for unit reproduction.

22시간 동안 3MA 존재 또는 부존재(대조군) 하에서 배양하고 3MA 부존재하에서 22시간 더 배양된 돼지 COCs를 단위생식을 수행하고 인 비트로 발달과 배아 질을 조사하였다. Porcine COCs cultured in the presence or absence of 3MA for 22 hours (control) and further cultured for 22 hours in the absence of 3MA were subjected to unit reproduction and in vitro development and embryo quality were examined.

미처리 대조군 및 3MA 처리 난모세포는 난할률(89.8±1.7 vs. 84.6±5.1%) 및 배반포 형성률(44.3±12.4 vs. 45.1±7.6%)에 대해서 다르지 않았다(P>0.05)는 결과을 보였다.The untreated control and 3MA treated oocytes showed no difference (P> 0.05) with respect to egg yield (89.8 ± 1.7 vs. 84.6 ± 5.1%) and blastocyst formation rate (44.3 ± 12.4 vs. 45.1 ± 7.6%).

또한 양 군에서 얻은 배반포는 유사한 (P>0.05) 팽창 및 부화 능력(80.7±9.5 vs. 76.6±8.9%)을 가졌고 유사한 (P>0.05) 수의 배반포 당 세포 수(57.4±2.8 vs. 54.3±3.2)를 가져서 3MA 유도된 일시적인 GV 어레스트가 난모세포의 난 성숙에는 해로운 효과가 없다는 것을 나타낸다(표 4; 도 4).The blastocysts from both groups also had similar (P> 0.05) swelling and hatching capacity (80.7 ± 9.5 vs. 76.6 ± 8.9%) and the number of cells per blastocyst (57.4 ± 2.8 vs. 54.3 ±) of similar (P> 0.05). 3.2) shows that 3MA induced transient GV arrest has no detrimental effect on oocyte maturation of oocytes (Table 4; FIG. 4).

Figure 112010050177601-pat00004
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표 4는 22시간 동안 3MA에 의하여 GV 단계에서 일시적으로 핵 어레스트가 수반된 돼지 COCs의 인 비트로 발생에서 활성화 후(평균±표준편차)를 나타낸 표이다. 표에서 COCs는 22시간 동안 3MA 존재 또는 부존재(대조군) 하에서 배양하고 3MA 부존재하에서 22시간 더 성숙하였다. 괄호 안의 값은 배아의 수를 나타내고, 컬럼 내에서 동일한 윗첨자(a)를 가지는 값들은 크게 다르지 않다(P>0.05).
Table 4 shows the post-activation (mean ± standard deviation) in in vitro development of porcine COCs with nuclear arrest in the GV phase by 3MA for 22 hours. COCs in the table were incubated in the presence or absence of 3MA (control) for 22 hours and further mature for 22 hours in the absence of 3MA. The values in parentheses represent the number of embryos, and the values with the same superscript (a) in the column are not significantly different (P> 0.05).

33 MAMA 에 의하여 22시간 동안 일시적으로 Temporarily for 22 hours by GVGV 단계에서  In step 어레스트된Arrested COCsCOCs 의 수정 능력 및 수정 후 발달Fertility and development after fertilization

본 발명자들은 3MA에 의하여 22시간 동안 일시적으로 GV 단계에서 어레스트된 돼지 난모세포의 수정 능력 및 수정 후(post-fertilization) 발달을 평가하였다.We assessed the fertility and post-fertilization development of porcine oocytes arrested at the GV stage temporarily for 22 hours by 3MA.

PA 배아와 일치하게, 미처리된 대조군 및 3MA-처리된 난모세포는 수정 후 배반포 단계까지의 배아 발달을 유지하는데 있어서 차이가 없었다(P>0.05)(표 5).Consistent with PA embryos, untreated controls and 3MA-treated oocytes did not differ in maintaining embryo development from fertilization to blastocyst stage (P> 0.05) (Table 5).

3MA처리된 난모세포로부터 생성된 배반포도 미처리 대조군 난모세포에서 얻은 것과 유사한 (P>0.05) 팽창 및 부화 능력(74.2±8.8 vs. 80.5±8.2%)을 가지고 유사한(P>0.05) 배반포 당 세포의 수(69.7±7.5 vs. 59.8±6.5)를 포함하였다. The blastocysts generated from 3MA treated oocytes had similar (P> 0.05) swelling and hatching capacity (74.2 ± 8.8 vs. 80.5 ± 8.2%) as obtained from untreated control oocytes and similar (P> 0.05) Number (69.7 ± 7.5 vs. 59.8 ± 6.5).

3MA-처리된 난모세포는 미처리된 대조군 난모세포에 비교하여 전체 수정률(62.3±9.9 vs. 60.3±6.3%) 및 단정자(Monospermic) 수정률(47.3±5.2 vs. 48.4±1.9%)에 대하여 차이가 없었고(P>0.05), 따라서 3MA 유도된 일시적인 GV 어레스트가 난모세포의 난 성숙에 대한 해로운 효과가 없다는 것을 더욱 확인하였다(도 5).3MA-treated oocytes differed for overall fertilization rate (62.3 ± 9.9 vs. 60.3 ± 6.3%) and monosperm fertilization rate (47.3 ± 5.2 vs. 48.4 ± 1.9%) compared to untreated control oocytes None (P> 0.05), thus further confirming that 3MA induced transient GV arrest had no deleterious effect on oocyte maturation of oocytes (FIG. 5).

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표 5는 22시간 동안 3MA에 의하여 GV 단계에서 일시적으로 핵 어레스트가 수반된 돼지 COCs의 인 비트로 발생에서 수정 후(평균±표준편차)를 나타낸 표이다. 표에서 COCs는 22시간 동안 3MA 존재 또는 부존재(대조군) 하에서 배양하고 3MA 부존재하에서 22시간 더 성숙하였다. 괄호 안의 값은 배아의 수를 나타내고, 컬럼 내에서 동일한 윗첨자(a)를 가지는 값들은 크게 다르지 않다(P>0.05). Table 5 shows the post-fertilization (mean ± standard deviation) in in vitro development of pig COCs with nuclear arrest in the GV phase by 3MA for 22 hours. COCs in the table were incubated in the presence or absence of 3MA (control) for 22 hours and further mature for 22 hours in the absence of 3MA. The values in parentheses represent the number of embryos, and the values with the same superscript (a) in the column are not significantly different (P> 0.05).

본 발명을 통해서 알 수 있는 바와 같이, 3MA는 효과적으로 인 비트로 배아 발달 수정 후/활성화에 관점에서 그들의 난 성숙에 영향을 미치지 아니하고 GV 단계에서 돼지 난모세포의 감수분열 진행을 불럭하고 동기화한다는 것을 알 수 있고, 3MA의 감수분열 저해 효과는 COCs 및 DOs 모두에서 관찰되는 것을 알 수 있다.
As can be seen from the present invention, it can be seen that 3MA effectively blocks and synchronizes meiosis progression of porcine oocytes at the GV stage without affecting their egg maturation in terms of in vitro embryonic fertilization / activation. In addition, it can be seen that the meiosis inhibitory effect of 3MA is observed in both COCs and DOs.

도 1은 22시간 동안 3MA의 부존재(오픈 박스) 또는 존재(검은 박스) 하에서 성숙된 돼지 COCs에서 여러 GV 단계의 분포를 나타낸 그림이다. 바 상부에 값들은 각 핵 단계에서 전체 COCs의 평균 퍼센테이지를 나타낸다. 바 상부의 여러 알파벳(a,b)은 각 핵 단계에 대한 대조군 및 3MA 군들 사이의 통계적 차이(P<0.05) 를 나타낸다.
도 2는 20h, 28h, 36h 또는 42h 동안 3MA의 존재 또는 부존재하에서 성숙된 돼지 COCs의 크로마틴 형태를 나타낸다. 바 상부에 값들은 GV (open box), GVBD (closed box), MI (crossed box) 및 MII (dotted box) 단계에서 COCs의 평균 퍼센테이지를 나타낸다. 바 상부의 여러 알파벳(a,b)은 각 시간 지점에서 각 핵 단계에 대한 대조군 및 3MA 군들 사이의 통계적 차이(P<0.05) 를 나타낸다.
도 3은 42시간 동안 3MA의 부존재(오픈 박스) 또는 존재(검은 박스) 하에서 성숙된 돼지 COCs에서 난구 팽창(Cumulus expansion)을 나타낸다.
A. 돼지 COCs를 42시간 동안 3MA의 부존재 또는 존재 하에서 배양한 것
A. 돼지 COCs를 22시간 동안 3MA의 부존재 또는 존재 하에서 배양하고 추가적으로 또 22시간 동안 3MA의 부존재 하에서 더 배양한 것.
난구세포 팽창: Degree 2 (완전한 난구 세포 팽창): 모든 난구 세포가 균질하게 확장; Degree 1 (적당한 난구세포 확장): 70 퍼센트의 난구세포가 균질하게 확장; Degree 0 (사소 또는 팽창이 없음): 난구세포가 죠나 펠루시다에 강하게 ㅂ부착. degree 1 및 2의 난구 팽창을 가진 난모세포는 성숙된 것으로 간주. 바 상부에 값들은 평균 퍼센테이지를 나타낸다. 바 상부의 여러 알파벳(a,b)은 각 난구 팽창의 정도에 대한 대조군 및 3MA 군들 사이의 통계적 차이(P<0.05) 를 나타낸다.
도 4는 3MA에 의하여 GV 단계에 일시적으로 어레스트된 돼지 COC들의 단위생식 활성화(parthenogenetic activation;PA)로부터 생성된 배반포를 나타낸다.
COCs를 22시간 동안 3MA의 부존재(A) 또는 존재(B) 하에서 배양하고 추가적으로 또 22시간 동안 3MA의 부존재 하에서 더 배양하였다. 패널 1: 밝은 필드; 패널 2: Hoechst 33342 염색.
바 상부에 값들은 확장되고 부화 배반포(A) 또는 배반포 당 전체 핵 수(B)의 퍼센테이지를 나타낸다. 그룹들 사이에 동일한 윗 첨자(a)는 현저하게 다르지 않다(P>0.05).
도 5는 3MA에 의하여 22시간 동안 일시적으로 핵 어레스트를 수반한 돼지 COC들의 체외수정(IVF) 능력을 나타낸다. IVF 전에, COCs를 돼지 COCs를 22시간 동안 3MA의 부존재(오픈 박스) 또는 존재(검은 박스) 하에서 배양하고 추가적으로 또 22시간 동안 3MA의 부존재 하에서 더 배양하였다.
바 상부에 값들은 IVM-IVF에 대하여 초기적으로 사용된 COC들의 전체 수로부터 계산된 평균 퍼센테이지를 나타낸다. 바 상부의 여러 알파벳(a,b)은 대조군 및 3MA 군들 사이의 통계적 차이(P<0.05) 를 나타낸다. .
FIG. 1 shows the distribution of several GV steps in swine COCs matured in the absence (open box) or presence (black box) of 3MA for 22 hours. The values at the top of the bar represent the average percentage of total COCs at each nuclear step. The various letters (a, b) at the top of the bar represent the statistical difference (P <0.05) between the control and 3MA groups for each nuclear step.
2 shows the chromatin form of porcine COCs matured with or without 3MA for 20h, 28h, 36h or 42h. The values at the top of the bar represent the average percentage of COCs in the open box (GV), closed box (GVBD), crossed box (MI) and dotted box (MII) steps. The various letters (a, b) at the top of the bar represent the statistical difference (P <0.05) between the control and 3MA groups for each nuclear step at each time point.
3 shows cumulus expansion in swine COCs matured in the absence (open box) or presence (black box) of 3MA for 42 hours.
A. Porcine COCs incubated in the absence or presence of 3MA for 42 hours
A. Porcine COCs were cultured in the absence or presence of 3MA for 22 hours and further cultured in the absence of 3MA for another 22 hours.
Cumulus Cell Dilation: Degree 2 (Complete Cumulus Cell Expansion): Homogeneous expansion of all cumulus cells; Degree 1 (suitable cumulus expansion): 70 percent of the cumulus cells homogeneously expand; Degree 0 (no minor or swelling): Oocytes strongly adhere to Jonas Felucida. Oocytes with ovarian dilatation of degrees 1 and 2 are considered mature. Values above the bar indicate the average percentage. Several letters (a, b) at the top of the bar indicate statistical differences (P <0.05) between the control and 3MA groups for each degree of ovarian dilatation.
4 shows blastocysts generated from parthenogenetic activation (PA) of porcine COCs temporarily arrested at the GV stage by 3MA.
COCs were incubated in the absence (A) or presence of 3MA for 22 hours and further in the absence of 3MA for another 22 hours. Panel 1: bright field; Panel 2: Hoechst 33342 stained.
The values above the bar expand and represent the percentage of hatched blastocysts (A) or the total number of nuclei (B) per blastocyst. The same superscript (a) between groups is not significantly different (P> 0.05).
5 shows the in vitro fertilization (IVF) ability of swine COCs with nuclear arrest temporarily for 22 hours by 3MA. Prior to IVF, COCs were incubated for 22 hours in the absence (open box) or presence of 3MA (black box) and further incubation in the absence of 3MA for 22 hours.
The values at the top of the bar represent the average percentage calculated from the total number of COCs initially used for the IVM-IVF. Several letters (a, b) at the top of the bar represent statistical differences (P <0.05) between the control and 3MA groups. .

이하 비한정적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하기위한 목적으로 기재한 것으로서 본 발명의 범위는 하기 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되지 아니한다.The present invention will now be described in more detail by way of non-limiting examples. However, the following examples are described for the purpose of illustrating the present invention and the scope of the present invention is not to be construed as being limited by the following examples.

본 발명에서 사용된 모든 화학물질은 다른 특별한 언급이 없으면 Sigma-Aldrich Co. (St. Louis, MO, USA)로부터 구입하였다. 각 실험은 적어도 3회 반복 수행하였으며 각 반복실험에서 도살장 유래 난소의 동일한 배치에서 회수된 난모세포를 다른 군에 랜덤하게 할당하였다.All chemicals used in the present invention are Sigma-Aldrich Co. (St. Louis, MO, USA). Each experiment was performed at least three times and randomly assigned oocytes recovered from the same batch of slaughterhouse-derived ovaries to each group.

실시예Example 1:난모세포 채취 및  1: oocyte harvesting 인비트로In vitro 성숙( Maturity( IVMIVM ))

돼지 난소로부터 난모세포의 채취 및 IVM은 Gupta MK, Uhm SJ, Lee HT. Theriogenology 2007;67: 238-248의 논문에 기재된 내용을 일부 변형하여 수행하였다.Extraction of oocytes and IVM from porcine ovary was performed by Gupta MK, Uhm SJ, Lee HT. Some modifications were made to the content of Theriogenology 2007; 67: 238-248.

요약하면, 성숙기 전(Prepubertal) 돼지 난소를 지역 도살장에서 수집하여 30-37℃ 식염수에 유지되어 실험실로 운반되었다.난모세포 난구 복합체(Cumulus oocyte complex;COC)를 18G 바늘을 가진 10ml 주사기를 사용하여 난포(3-6mm 직경)으로부터 추출하였다. 그 난모세포 난구 복합체들을 1mg/ml 소 혈청 알부민(BSA) (낮은 카보네이트 TALP;Parrish et al., 1988)를 포함하는 TL-HEPES 배지에서 3회 세척 후, 25 mM NaHCO3 10%(v/v)돼지 난포액, 0.57mMCystein, 0.22 ㎍/ml sodium pyruvate, 25㎛/ml gentamicin sulfate, 0.5 ㎍/ml p-FSH(Follitropin V;Vetrepharm, Canada), 1㎍/ml estradiol-17B, 및 10ng/ml 표피 세포 성장 인자(EGF;E-4127,Sigma)가 보충된 Earle's 염을 가지는 500㎕의 조직 배양 배지 199(TCM-199;Gibco BRL, Grand Island, NY)으로 50 군으로 나누어서, 5% CO2 공기의 습도 분위기에서 39℃에서 광유 하에서 42-44 시간 성숙시켰다. In summary, Prepubertal pig ovaries were collected at local slaughterhouses and maintained in saline at 30-37 ° C. The oocyte complex (CUC) was transferred to a laboratory using a 10 ml syringe with 18G needles. Extracted from follicles (3-6 mm diameter). The oocyte cumulus complexes were washed three times in TL-HEPES medium containing 1 mg / ml bovine serum albumin (BSA) (low carbonate TALP; Parrish et al., 1988), followed by 10% 25 mM NaHCO 3 (v / v). Porcine follicular fluid, 0.57mMCystein, 0.22 μg / ml sodium pyruvate, 25 μm / ml gentamicin sulfate, 0.5 μg / ml p-FSH (Follitropin V; Vereprepharm, Canada), 1 μg / ml estradiol-17B, and 10 ng / ml epidermis 500 μl of tissue culture medium 199 (TCM-199; Gibco BRL, Grand Island, NY) with Earle's salt supplemented with cell growth factor (EGF; E-4127, Sigma) was divided into 50 groups of 5% CO 2 air. Mature at 42 ° C. under mineral oil at 39 ° C. in a humid atmosphere.

3MA의 효과를 측정하기 위하여, 상기 IVM 배지에 각 실험 디자인에 대하여 10 mM 3MA를 첨가 또는 첨가하지 아니하였다. 3MA (10 mM)의 농도는 난모세포 생존력에는 영향을 미치지 아니하고 감수분열 진행을 저해하는 예비적 실험에 기초하여 결정되었다. To determine the effect of 3MA, 10 mM 3MA was added or not added to the IVM medium for each experimental design. The concentration of 3MA (10 mM) was determined based on preliminary experiments that did not affect oocyte viability but inhibit meiosis progression.

탈피 난모세포(denuded oocytes;DO)에 대한 3MA 효과를 측정하기 위한 실험에서는, 난구세포를 0.1% hyaluronidase에서 반복적으로 피펫팅을 수행하여 IVM 이전에 COC로부터 제거하였다.In experiments to determine the effect of 3MA on denuded oocytes (DO), the oocytes were removed from the COC prior to IVM by repeated pipetting in 0.1% hyaluronidase.

실시예Example 2: 난모세포 성숙,  2: oocyte maturation, 생존성Survivability 및 감수분열 진행의 평가 And assessment of meiosis progression

난모세포의 성숙은 Gupta MK, Uhm SJ, Lee HT. Anim Reprod Sci 2008;108: 107-121에 기재된 것과 같이 난구 팽창 및 MII-플레이트 형성에 기반하여 평가하였다. Oocyte maturation was determined by Gupta MK, Uhm SJ, Lee HT. Evaluation was based on cumulus expansion and MII-plate formation as described in Anim Reprod Sci 2008; 108: 107-121.

난모세포의 감수분열 진행은 Uhm SJ, Gupta MK, Yang JH, Chung HJ, Min TS, Lee HT. Theriogenology 2010;73: 1024-1036에 기재된 것과 같이 형광 Hoechst 33342 염색 후에 측정하였다. The meiosis progression of oocytes was Uhm SJ, Gupta MK, Yang JH, Chung HJ, Min TS, Lee HT. Measurements were made after fluorescence Hoechst 33342 staining as described in Theriogenology 2010; 73: 1024-1036.

요약하면, 0.1% hyaluronidase를 사용하여 난구세포의 탈피된 난모세포를 2% formalin 및 0.25% gluteraldehyde를 함유한 고정 용액에서 5분간 고정하고, 글래스 슬라이드에 올리고 glycerol 기반된 Hoechst 33342 (12.5 ㎍/mL) 용액에 10분간 염색한다. 염색된 핵은 블루 필터가 장착된 epifluorescent 현미경의 UV 조사 하에서 육안화할 경우에 청색(excitation: 330-385 nm; emission: 420 nm; dichromatic: 400 nm)을 나타내며, 그글의 염색체 형태에 기반하여서 GV, GVBD, MI, 또는 MII로 분류한다[Motlik J, Fulka J. J Exp Zool 1976;198: 155-162;Uhm SJ, Gupta MK, Yang JH, Chung HJ, Min TS, Lee HT. Theriogenology 2010;73: 1024-1036].In summary, the derivatized oocytes of the oocytes were fixed for 5 minutes in a fixed solution containing 2% formalin and 0.25% gluteraldehyde using 0.1% hyaluronidase, and placed on a glass slide and glycerol-based Hoechst 33342 (12.5 μg / mL). Stain for 10 minutes in solution. The stained nuclei show blue (excitation: 330-385 nm; emission: 420 nm; dichromatic: 400 nm) when visualized under UV irradiation with an epifluorescent microscope equipped with a blue filter, based on GV, Classified as GVBD, MI, or MII [Motlik J, Fulka J. J Exp Zool 1976; 198: 155-162; Uhm SJ, Gupta MK, Yang JH, Chung HJ, Min TS, Lee HT. Theriogenology 2010; 73: 1024-1036.

난모세포의 생존력은 FDA (3' 6' diacetyl fluorescein)분석에 의하여 원형질 막 형태 및 그들의 에스터레이즈 효소 활성에 기초하여 평가하였다[Gupta MK, Uhm SJ, Lee HT. Fertil Steril 2010;93: 2602-260740 참조].The viability of oocytes was evaluated based on plasma membrane morphology and their esterase enzyme activity by FDA (3 ′ 6 ′ diacetyl fluorescein) analysis [Gupta MK, Uhm SJ, Lee HT. Fertil Steril 2010; 93: 2602-260740].

실시예Example 3: 난모세포의 단위생식 활성화 3: Activation of oocyte regeneration

추정적인 디프로이드 단위생식은 Gupta MK, Uhm SJ, Han DW, Lee HT. Mol Reprod Dev 2007;74: 435-444에 기재된 것과 같이 전기-활성에 의하여 생성되었다. Presumed diphroid unit reproduction is Gupta MK, Uhm SJ, Han DW, Lee HT. Produced by electro-activity as described in Mol Reprod Dev 2007; 74: 435-444.

요약하면, 벗긴 난모세포들을 TL-HEPES-BSA 배지로 3회 세척 후에,0.3M mannitol, 0.1 mM MgSO₄와 1.0 mM CaCl₂를 포함하는 활성배지로 전기적으로 활성화하였다. 활성화는 벗긴 난모세포들을 전기 펄싱 기계(BTX Electo Cell Manipulator200; BTX, San Diego, CA)가 연결된 챔버에서 활성화 배지로 커버된 1mm 폭과 0.2mm 직경의 백금 전극 사이로 전달했다. 활성화는 1.0 kv/cm의 단일 직류 펄스로 30m초 동안 유도하였다. 활성화 후, 활성화된 난모세포들을 추가 배양을 위한 인 비트로 배양 배지로 옮기기 전에 4시간 동안 7.5 mg/ml Cytochalasin B (Sigma, St. Louis, MO, USA)가 보충된 북 캘리포니아 주립 대학 배지23(NCSU23)배지에 배양하였다.In summary, the stripped oocytes were washed three times with TL-HEPES-BSA medium and then electrically activated with an active medium containing 0.3 M mannitol, 0.1 mM MgSO₄ and 1.0 mM CaCl2. Activation delivered the oocytes that were stripped between the 1 mm wide and 0.2 mm diameter platinum electrodes covered with activation medium in a chamber to which an electric pulsing machine (BTX Electo Cell Manipulator 200; BTX, San Diego, Calif.) Was connected. Activation was induced for 30 m seconds with a single direct current pulse of 1.0 kv / cm. After activation, the Northern California State University Medium 23 (NCSU23) supplemented with 7.5 mg / ml Cytochalasin B (Sigma, St. Louis, MO, USA) for 4 hours before transferring the activated oocytes to the culture medium in vitro for further culture. Cultured in medium.

실시예Example 4: 체외 수정( 4: in vitro fertilization ( IVFIVF ))

성숙된 돼지 난모세포의 IVF는 Gupta MK, Jang JM, Jung JW, Uhm SJ, Kim KP, Lee HT. Proteomics 2009;9: 2846-2860에 기재된 것과 같이 수행하였다.The IVF of mature porcine oocytes was Gupta MK, Jang JM, Jung JW, Uhm SJ, Kim KP, Lee HT. Proteomics 2009; 9: 2846-2860, as described.

요약하면, 인비트로 성숙된 난모세포 모두를 난모세포들을 0.1% hyaluronidase를 사용하여 난구세포를 탈피하고 1mM 카페인 소디움 벤조에이트 및0.1% BSA를 함유하는 수정 배지(변형된 Tris-버퍼 배지)로 3회 세척하고, 50㎕의 수정 배지 당 10에서 15 난모세포들의 군으로 놓았다. 정자를 미부 부고환으로부터 TL-HEPES에 회수하여 800rpm에서 5분간 원심분리하여 펠렛화하였다. 그 후 부드러운 펠렛을 Sp-TALP 배지에서 10분간 스윔-업을 수행하였다. 그 스윔 업된 정자 세포를 수집하여서 최종 정자 농도 5X105 sperm/mL에서 난모세포의 수정에 사용하였다. 정자와 난모세포를 39℃, 5% CO2 조건하에서 6시간 배양한 후 추가 배양을 위하여 in IVC 배지로 옮겼다.In summary, all oocytes matured in vitro were inoculated with oocytes three times with modified medium (modified Tris-buffer medium) containing 0.1 mM hyaluronidase to escape the oocytes and containing 1 mM caffeine sodium benzoate and 0.1% BSA. Washed and placed in groups of 10 to 15 oocytes per 50 μl of fertilization medium. Spermatozoa were recovered from the myoblastomas in TL-HEPES and centrifuged at 800 rpm for 5 minutes to pelletize. The soft pellets were then subjected to a swim-up in Sp-TALP medium for 10 minutes. The swarmed sperm cells were collected and used for fertilization of oocytes at a final sperm concentration of 5 × 10 5 sperm / mL. Sperm and oocytes were incubated for 6 hours at 39 ° C., 5% CO 2, and then transferred to in IVC medium for further culture.

실시예Example 5: 배아의 인 비트로 배양( 5: in vitro culture of embryos ( IVCIVC ))

PA 또는 IVF에 의하여 생성된 추정적 접합체들을 0.4% 지방산 없는 소 혈청 알부민(BSA; Sigma; A6033)이 보충된 NCSU23 배지에서 7일간 배양하였다. IVC의 2일 및 7일째에 난할률, 배반포 형성률을 각각 IVM에 사용된 난모세포의 전체 수에 기초하여 기록하였다.Putative conjugates produced by PA or IVF were incubated for 7 days in NCSU23 medium supplemented with 0.4% fatty acid free bovine serum albumin (BSA; Sigma; A6033). At 2 and 7 days of IVC, egg shedding rate and blastocyst formation rate were recorded based on the total number of oocytes used for IVM, respectively.

실시예Example 6: 수정 능력 및 배아 질의 측정 6: Measurement of fertility and embryo quality

인 비트로 성숙된 난모세포의 수정 능력은 수정 후 18시간 후에 측정한 반면에 PA 및 IVF 배반포의 배아 질은 IVC 7일째에 평가하였다[Uhm SJ, Gupta MK, Yang JH, Chung HJ, Min TS, Lee HT. Theriogenology 2010;73: 1024-1036;Gupta MK, Uhm SJ, Lee HT. Fertil Steril 2010;93: 2602-2607]. Fertilization ability of oocytes matured in vitro was measured 18 hours after fertilization, while embryo quality of PA and IVF blastocysts was evaluated on day 7 of IVC [Uhm SJ, Gupta MK, Yang JH, Chung HJ, Min TS, Lee HT. Theriogenology 2010; 73: 1024-1036; Gupta MK, Uhm SJ, Lee HT. Fertil Steril 2010; 93: 2602-2607.

수정된 배아 및 배반포의 핵은 상기에 기재된 논문과 같이 형광 Hoechst 33342 염색에 의하여 육안화하였다. 수정된 난모세포는 미수정(투과된 정자가 없거나 생식핵(pronucleus)을 가진 난모세포) 또는 수정(둘 이상의 생식핵을 가지나 MII 플레이트가 없는 난모세포)로 분류하였다. 둘 이상의 생식핵을 가지는 수정된 난모세포는 다정자(polyspermic)로 간주하였다. The nuclei of fertilized embryos and blastocysts were visualized by fluorescence Hoechst 33342 staining as described above. Fertilized oocytes were classified as either unfertilized (oocytes with no penetrating sperm or with pronucleus) or fertilization (oocytes with two or more germ cells but without MII plates). Fertilized oocytes with two or more germ cells were considered polyspermic.

본 발명에서 사용된 통계 분석은 Chi-square 테스트 또는 ANOVA에 대하여 SPSS 소프트웨어(SPSS Inc, Chicago, IL, USA)를 사용하여 수행하였다. 퍼센트 데이터는 통계 분석 전에 arc sine 변환을 수행하였다. 데이터는 평균± 표준편차로 나타내었다.P=0.05에서 차이는 유의한 것으로 간주하였다.Statistical analysis used in the present invention was performed using SPSS software (SPSS Inc, Chicago, IL, USA) for Chi-square test or ANOVA. Percent data were subjected to arc sine transformation before statistical analysis. Data are presented as mean ± standard deviation. The difference was considered significant at P = 0.05.

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 3-메틸아데닌으로 미성숙 돼지 난모세포를 처리하여 감수분열을 어레스트하는 단계를 포함하는 난모세포의 감수분열 저해 방법.Method of inhibiting meiosis of oocytes comprising treating immature pig oocytes with 3-methyladenine to arrest meiosis. 제 6항에 있어서, 상기 처리 시간은 20∼42시간인 것을 특징으로 하는 난모세포의 감수분열 저해 방법.7. The method for inhibiting meiosis of oocytes according to claim 6, wherein the treatment time is 20 to 42 hours. 3-메틸아데닌으로 미성숙 돼지 난모세포를 처리하여 감수분열을 GV 단계에서 동기화하는 단계를 포함하는 난모세포의 감수분열 동기화 방법.A method of synchronizing meiosis of oocytes comprising treating immature porcine oocytes with 3-methyladenine to synchronize meiosis at the GV stage. 3-메틸아데닌을 유효성분으로 포함하는 피임약 조성물.Contraceptive composition comprising 3-methyl adenine as an active ingredient.
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