Alternative家畜こおける初期肺の体外生皮技織の確立は、優良な遺伝形質を持つ個体を効率的に増産する手段として極めて重要である。ブタでは体外成熟卵子を体外受精した場合、多精侵入が高率に起こり、さらに卵子内に侵入した精子の雄性前核(MPN)形成率が低いため、正常な1-細胞期胚を体外で作出することは困難である。最近、高濃度(0.57mM)のシステインを添加した成熟培地でブタ卵子を培養した場合、受精後のMPN形成の促進されることが報告されたが、その作用機序の詳細は知られていない。そこで本研究では、MPN形成に対するシステインの作用機構を明かにする目的で、成熟過程におけるシステインと他の幾つかの要因がブタ体外受精卵子のMPN形成におよぽす影平について検討し、次のような新しい知見を得た。ブタでは卵子成熟の各段階で精子侵入の可能なことが報告されているが、このような未熟侵入卵子ではMPNはほとんど形成されない。そこで本実験では、システインの存在下で各成熟段階に到達した卵子のMPN形成能について検討した。ブタ卵子をシステイン(0.57mM)添加または無添加の修正TCM-199B(mTCM-199B)で0-48時間培養した。培養開始後12時間ではほとんど全ての卵子(98-100%)が卵核胞期にとどまっていたが、その後、培養の継続にともなって核成熟は進行し、培養開始後48時間では88-90%の卵子が第二減数分裂中期に到通した。卵子内のグルタチオン(GSH)濃度は、システインを添加した場合、培養後24時間の卵子(10.5mM)において培養開始前の卵子(6.7mM)よりも有意に高い値を示し、その値は培養開始後48時間まで維持されたが、システイン無添加では、GSH濃度の増加はみられず、逆に培養開始後48時間でのGSH濃度(4.3mM)は有意に減少した。36および48時間における侵入卵子の活性化率は83-100%と高く、MPN形成率はシステイン添加(84-85%)において無添加(23-36%)と比較して有意に高かった。システインを添加した成熟培地で24時間培養した卵子をシステイン添加または無添加の培地でIVFした結果、卵子の活性化およびMPN形成率に差はみられなかった。受精14時間後にこれらの卵子をシステイン無添加の成熟培地に移し24時間追加培養した結果、卵子の活性化は促進されなかったが、中期像染色体を形成した精子核が観察された。本実験では、MPN形成の重要な要因と考えられているGSH合成に影響をおよぼすシステイン添加の種々の条件について検討した。36時間に至るいずれの時間にシステインを添加しても、MPN形成率(85-92%)およびGSH濃度(10.2-11.9mM)は高かった。システインの添加時期が培養開始後36-42時間の範囲では、添加時期の相違によるMPN形成率(86-90%)に差はみられなかったが、培養開始後45時間でシステインを添加するとMPN形成率(60%)は有意に低下した。場合(28%)と比較して高かった。卵子のGSH濃度は、培養開始後36、39および42時間から培養終了までシステインを添加することによって(8.9-11.4mM)、42および45時間から3時間のみシステインを添加ルた域合(3.4-3.8mM)と比較して高くなった。本文験では、システインおよびシスチン(酸化型システイン)のブタ卵子による利用性と卵丘細胞との関連性について検討した。システインおよびシスチン無添加の培地で24時間培養後、一部の卵子から卵丘細胞を除去し、それらをシステインもしくはシスチン添加または無添加の培地に移し48時間まで培養した結果、システイン添加培地においては卵丘細胞の付着の有無にかかわらずMPN形成率(79-90%)は高かった。MPN形成率(16%)は全培養期間システインおよびシスチン無添加の卵子におけるそれ(22%)と差がなかった。これらの卵子のGSH濃度はMPN成率に比例した。システインもしくはシスチンの添加および卵丘細胞の除去を培養開始36時間に行なった結果、MPN形成率は、システインを添加した場合においては卵丘細胞付着の有無にかかわらず高かったが(79-92%)、シスチン添加では卵丘細胞付着および除去卵子のいずれにおいても低かった(14-29%)。これらの結果から、1)ブタ卵子内のGSH濃度が高くなることによって、侵入した精子核の十分な脱濃縮が誘起され、それによってMPN形成が促進されるが、これらの課程は卵子の活性化と密接に関連していること、2)卵子核成熟が第一成熟分裂中期から第二成熟分裂中期に至る成熟過程の後半時期(培養開始後42-48時間)にのみシステインが存在することによって、MPN形成に十分なGSHが合成されること、3)卵丘細胞除去卵においてもシステインによるGSH合成は可能であるが、シスチンによるGSH合成には卵丘細胞の存在が必要である、ことが示唆された。