Effect of EGF and IGF-I on in vitro Maturation of Porcine Oocytes and Development of Porcine IVM/IVF Embryos

EGF와 IGF-I의 첨가배양이 돼지 미성숙 난포란의 체외성숙과 배발달에 미치는 영향

The present study was carried out to examine the effect of EGF and IGF-I in vitro maturation (IVM) of porcine oocytes and development of porcine IVM/IVF embryos. The results were summarized as follows : 1. The rates of nuclear maturation, penetrated oocytes, pronuclear formation, polyspermic oocytes and mean numbers of the penetrated sperm were not different in NCSU-23 maturation medium with 0, 1, 5 and 10 ng/ml EGF and IGF-I (P>0.05). 2. The rates of blastocyst formation at day 7 after in vitro fertilization in 0, 1, 5 and 10 ng/ml EGF groups were $11.2{\pm}1.5%$, $15.0{\pm}8.3%$, $16.8{\pm}2.8%$ and $21.4{\pm}2.0%$, also 0, 1, 5 and 10 ng/ml IGF-I groups were $11.2{\pm}1.5%$, $15.0{\pm}8.3%$, $16.8{\pm}2.8%$ and $21.4{\pm}2.0%$, respectively. In the total cells case, EGF groups were $22.8{\pm}3.7$, $25.7{\pm}5.5$, $26.0{\pm}4.2$ and $35.1{\pm}4.7$, also IGF-I groups were $21.5{\pm}3.7$, $25.2{\pm}2.8$, $26.2{\pm}2.9$ and $33.2{\pm}3.6$, respectively. Both 10 ng/ml EGF group and 10 ng/ml IGF-I group were significantly higher than those of other treatment groups (P<0.05). 3. The rates of blastocyst formation at day 7 in the NCSU23 culture medium of porcine IVF-produced embryos with 0, 1, 5, and 10 ng/ml EGF groups were $14.0{\pm}1.7%$, $16.2{\pm}1.4%$, $16.9{\pm}1.2%$ and $23.1{\pm}1.6%$, also 0, 1, 5, 10 ng/ml IGF-I groups were $13.6{\pm}1.7$, $15.7{\pm}4.5$, $16.0{\pm}0.2$ and $25.0{\pm}0.8$, respectively. And in the total cells case, EGF grups were $21.8{\pm}2.9$, $25.2{\pm}2.8$, $39.7{\pm}2.7$ and $46.2{\pm}3.6$, also IGF-I groups were $20.7{\pm}2.9$, $26.2{\pm}2.9$, $24.6{\pm}2.4$ and $46.1{\pm}3.5$, respectively. Both 10 ng/ml EGF group and 10 ng/ml IGF-I group were significantly higher than those of any other treatment groups (P<0.05). In conclusion, these results suggested that the addition of 10 ng/ml EGF and IGF-I were effective on the blastocyst formation and total cells of blastocysts.

본 연구는 돼지 난포란의 체외배양액과 배발달배양액에 성장인자인 EGF와 IGF-I을 각각 0, 1, 5 및 10 ng/ml 첨가배양함으로서 돼지 난포란의 체외성숙과 체외배발달에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지 난포란을 체외성숙배양액인 NCSU-23 배양액에 EGF와 IGF-I을 각각 0, 1, 5 및 10 ng/ml 첨가배양하여 성숙을 유기한 다음, 체외수정을 실시한 결과, 모든 처리구에서 핵성숙률, 정자침투율, 웅성전핵형성률, 다정자 침입률 및 평균침입정자수에서 유의적인 차이가 인정되지 않았다. 2. 체외수정을 실시한 후, 배발달배양액인 NCSU-23에 7일간 배양한 결과, 배반포형성률은 EGF첨가군이 각각 $11.2{\pm}1.5%$, $15.0{\pm}0.8%$, $16.8{\pm}2.8%$ 및 $21.4{\pm}2.0%$로서 10 ng/ml의 첨가군이 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈으며, IGF-I첨가군도 $10.7{\pm}1.4%$, $12.8{\pm}2.0%$, $16.0{\pm}2.5%$ 및 $21.9{\pm}2.4%$로서 10 ng/ml의 첨가군이 유의적으로 높은 결과를 나타냈다. 또한, 총세포수에 있어서도 EGF첨가군이 $22.8{\pm}3.7$개, $25.7{\pm}5.5$개, $26.0{\pm}4.2$개 및 $35.1{\pm}4.7$개, IGF-I첨가군은 $21.5{\pm}3.7$개, $25.2{\pm}2.8$개, $26.2{\pm}2.9$개 및 $33.2{\pm}3.6$개로서 각각 10 ng/ml 첨가군이 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈다. 3. 돼지 난포란을 체외성숙 기본배양액인 함유된 NCSU-23 배양액에 44시간동안 체외성숙을 유기한 다음, 체외 수정용배양액인 mTBM에 정자와 같이 6시간동안 공배양함으로서 체외수정을 유기한 후, 배발달배양액인 NCSU-23에 EGF와 IGF-I을 각각 0, 1, 5 및 10 ng/ml 첨가하여 7일간 배양한 결과, 배반포기 도달률은 EGF첨가군에서 각각 $14.0{\pm}1.7$개, $16.2{\pm}1.4$개, $16.9{\pm}1.2$, $23.1{\pm}1.6$개로서 10 ng/ml 첨가군이 유의적으로 높은 결과를 나타냈고, IGF-I첨가군도 각각 $13.6{\pm}1.7$개, $15.7{\pm}4.5$개, $16.0{\pm}0.2$개 및 $25.0{\pm}0.8$개로 10 ng/ml군이 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈으며, 총세포수에 있어서는 EGF첨가군이 각각 $21.8{\pm}2.9$개, $25.2{\pm}2.8$개, $39.7{\pm}2.7$개 및 $46.2{\pm}3.6$개로 10 ng/ml첨가군이 유의적으로 높은 결과를 나타냈고, IGF-I첨가군도 $20.7{\pm}2.9$개, $26.2{\pm}2.9$개, $24.6{\pm}2.4$개 및 $46.1{\pm}3.5$개로 10 ng/ml 첨가군이 유의적(P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, EGF와 IGF-I은 돼지 난포란의 체외성숙과 배발달과정에 영향을 미치며 특히, 10 ng/ml의 농도에서 효과적인 것으로 조사되었다.