동결 과정 중 필수적인 단계중 하나인 냉각(cooling)과 냉각 후 배양시간이 생쥐 난자의 방추체의 형태와 염색체의 배열에 미치는 영향을 알아봄으로서 냉각 후 손상되었던 난자의 방추체와 염색체가 정상적으로 회복하는데 필요한 최적의 배양시간을 알아보기 위해 본 실험을 실시하였다. 생후 4-6주령의 암컷 B6C3Fl 생쥐를 과배란 처리하여 metaphase II상태의 난자를 회수하여 다음과 같이 처리하였다. 대조군은 난자를 냉각처리하지 않았으며 실험군은 난자를 $0^{circ}C$에서 30분간 냉각한 후 37$^{circ}C$에서 가온하여 즉시 일부 난자는 면역형광 염색을 실시하고 나머지 난자는 5% $CO_2$ 37$^{circ}C$가 유지된 배양기내에서 Ml6 배지에 각각 5분, 15분, 30분, 60분, 120분간 배양한 후 면역 형광염색을 실시하였다. 난자의 방추체와 염색체를 평가하기 위한 면역형광염색은 Zenes 등의 방법(2001)에 준하여 실시하였다. 냉각처리하지 않은 생쥐 난자를 면역형광 염색하여 방추체와 염색체를 관찰한 결과 생쥐 metaphase II 상태의 난자는 대칭성의 원통모양의 방추체 형태를 보였으며 염색체는 metaphase plate위에 분리된 다발모양으로 밀집되어 보였다. 냉각 직후 미세관의 소실에 의한 방추체 형태의 이상과 형광성의 소실이 나타났으며 염색체는 다발모양의 밀집된 형상에서 벗어나 비정상적인 배열상을 보였다. 냉각 처리된 난자를 37$^{circ}C$에서 가온하고 배양하였을 때 미세관의 재중합이 일어나 미세관의 형광성을 회복하기 시작하였고 방추체는 정상적인 배열상으로 회복되었다. 생쥐 난자를 냉각처리한 후 배양시간에 따른 방추체 미세관의 형광성(FIS), 염색체의 배열, 방추체의 형태를 비교하였다. 배양 5분에서 60분까지 FIS, 정상 염색체 배열을 보인 난자의 비율, 정상 방추체의 형태를 보인 난자의 비율이 점진적으로 증가하였으나 120분 배양에서는 감소하였다(P<0.05). 위의 세 가지 평가를 기준으로 하여 냉각 후 난자의 회복율을 관찰하였을 때 배양 60분에서 최상의 회복율을 나타냈다.
This study was conducted to determine the effects of incubation time after cooling on mouse meiotic spindle and chromosome alignment and the optimal incubation time for their restoration. Oocytes at the metaphase II were obtained from superovulated mice. Control oocytes were held at 37$^{circ}C$ during the experiment. Oocytes were rapidly cooled to $0^{circ}C$, held for 30 minutes, warmed and incubated at 37$^{circ}C$ for 5, 15, 30, 60 and 120 minutes, respectively. The morphological features of spindle and chromosomes in oocytes were evaluated by immunofluorescent staining. Meiotic spindle of control oocytes exhibited a normal-looking bipolar configuration(barrel-shaped) and highly fluorescent microtubles. The chromosomes were clustered in a discrete bundles at metaphase plate. Disassembly of meiotic spindle and chromosome dispersion were occurred immediately after chilling of oocyte. Fluorescence intensity index(FIS), normal chromosomes aligned and normal spindle configuration were compared according to incubation time at 37$^{circ}C$. Restoration of a barrel-shaped spindle and normal chromosome alignment was occurring after 5 minutes incubation at 37$^{circ}C$, improved as a incubation time increased, and decreased gradually after 120 minutes incubation(P<0.05). The optimal incubation time for restoration of meiotic spindle and chromosomes in cooled oocytes was 60 minutes.
