doi:10.6342/NTU201901973
各沉 西 西
央 西向 央 列 百
Institute of Occupational Medicine and Industrial Hygiene College of Public Health
National Taiwan University Master Thesis
休 另 改
努 H 攻
Effects of sub-chronic exposure to ambient particles on CNS toxicity of Alzheimer's disease in 3×Tg-AD mice.
沒 Yi-Hsuan Chen
三十 老壬 升
Advisor: Tsun-Jen Cheng, M.D., Sc.D.
108 6
June, 2019
夫 沉 西列 4 立
西央 百
TJC lab 。 伊
外 八 三 打 打 Lab 六
外 4 化 老壬 只
何外功 TJC lab 西 百 百 六乏
外 用
西 乏 含 H 支
H 生、伊 化
台 。 伊 伊
，
列 百 Royal 山央 外
八 乏
三 仁 LC-MS/MS 何 尾
乏 ％ 尼 western blot 向
百且 予 矢尺
老壬 乏 仁 快 百
化 向立 水 列 西央
。 乏 由 4 外
八向 功 4
沒 108 7
doi:10.6342/NTU201901973
II
伏
小 尾 仁 改 另
(particulate matter, PM)外 才 乃 否 化 仁
仍 改PM 外 攻 才(central nervous system, CNS)
努 (alzheimer's disease, AD) (neuro-degenerative
diseases) AD 寸西 式 (1) 估 互 (amyloid-beta, Aβ)
但 估 互 (amyloid plaque) (2) 由 Tau 互
(phosphorylated Tau protein, p-Tau) 占 且(neurofibrillary tangles,
NFTs) 式 另
(microglia) 行、 (autophagy) 安 任
PM 寸 佐 另 改 才 改佐
，水 伊 亦 改伊 各 改 才
(Taipei Air Pollution Exposure System for Health, TAPES)功 伊
6 努 H (triple-transgenic AD mice, 3xTg-AD
mice) 伊 向4 努 式
伊 收 伴母 改PM 外 今AD 寸
6 3×Tg-AD 功 3 仍 改 各
另 (olfactory bulb) H (cerebellum) (hippocampus)
(cerebral cortex) (western blot)氏 AD 式 互 Tau
p-Tau Aβ42 另 Iba-1 行、 LC3B 互 LC-
MS/MS 包氏 (malondialdehyde, MDA) 折 元由
伊 ( 何 ) 串 西 生
H 方 內 、 改 干 內 (108 10
1 12 31 ) 改 PM2.5 包佐 11.15µg/m3 干 內 (108
12 3 109 3 3 ) 改 PM2.5 包佐 11.60µg/m3
且 占 伊 改 水 他
伊 內 各充 (time spent in platform quadrant)
(p<0.05) 火 改 水 他
何且 干 力本 今(speed at fall) (p<0.05)
力本 (latency to fall) (p<0.05) 他 改 且
MDA (p<0.05) (p<0.05) 改 3 他
困 火 他 努 互 Tau LC3B
互 水 他 p-Tau 互 改 他 (p<0.05)
Aβ42 互 改 他 (p<0.05) Iba-1 互 改
他 (p<0.05)
且 休 改 PM 外 向 p-
Tau 互 安 內 他且 PM 改
任 火 3 PM 改 6 3xTg-AD
西 串 生 件 他 攻 小 改 PM
CNS 攻 火水 母 AD 何
好 元由 改 H 功 叉PM CNS 攻
另 努 伊
doi:10.6342/NTU201901973
IV
Abstract
Air pollution is a problem that has received much attention today. Many studies in the past have shown that exposure to atmospheric particulate matter (PM) can produce adverse health effects such as cardiovascular disease and respiratory system. To date, numerous studies have repeatedly pointed out that exposure to PM may affect the central nervous system (CNS), which in turn causes neurodegenerative diseases including Alzheimer's disease (AD). There are two main pathological signs of AD: (1) amyloid plaque formed by deposition of amyloid-beta (Aβ); (2) Neurofibrillary Tangles (NFTs) formed by the aggregation of phosphorylated Tau protein (p-Tau). These two changes cause neuronal dysfunction and necrosis, and studies have shown that the increase of oxidative stress, microglia activation, and autophagy in central nervous system also play a role.
At present, most toxicological studies use concentrated particle exposure systems to exposure atmospheric PM. Although it can provide a higher concentration, it does not reflect the actual exposure of the real world. Therefore, this study will use the Taipei Air Pollution Exposure System for Health (TAPES) as an exposure device. At the same time, this study used 6-month-old triple-transgenic AD mice (3xTg-AD mice) as experimental animals. This strain can develop similar pathology of human AD. Therefore, we hope to understand the neurotoxicity of the CNS after exposure to PM by the above experimental animal model.
In this study, 6-month-old 3×Tg-AD female mice were exposed for 3 months to atmospheric PM in Taipei. We measured the markers related to the pathology of AD (Tau,
p-Tau, and Aβ42), the activation of microglia (Iba-1) and the autophagy (LC3B).
Malondialdehyde (MDA) was also measured to assess the degree of oxidative stress. The above indicators were measured olfactory bulb, cerebellum, hippocampus and cerebral cortex. Before the sacrifice, the changes in spatial memory, learning ability and athletic ability were determined through two behavioral experiments (morris water maze and rotarod).
The average concentration of PM2.5 in the first stage (108/10/01-108/12/31) was 11.15 µg/m3, and the second stage (108/12/03-109/03/03) was 11.60 µg/m3. The results of morris water maze showed that there was no significant difference between the control group and the exposed group in the knowledge acquisition stage. In the space exploration experiment, the time spent in platform quadrant had significant difference in the two groups. However, the exposed group was higher than the control group. In the rotarod test, speed at fall (p<0.05) and latency to fall (p<0.05) on the second day were significantly different. However, the control group was lower than the exposed group.
The results of oxidative stress index showed that MDA in the olfactory bulb (p<0.05) and hippocampus (p<0.05) increased significantly after 3 months of exposure, and the other brain regions showed an upward trend, but the trend was not significant. In protein analysis, there were no differences in the four brain regions for the Tau and LC3B proteins.
The p-Tau protein in the exposure group was significantly higher in the olfactory bulb (p<0.05). The Aβ42 of exposure group in the hippocampus was significantly lower than the control group (p<0.05). The Iba-1 of exposure group in the cerebral cortex was significantly lower than the control group (p<0.05).
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VI
atmospheric PM induces an increase in oxidative stress and an increase in p-Tau protein in the brain, both of which were significant in the olfactory bulb. It is obvious that the olfactory bulb may play an role in the translation of the PM into the brain. However, exposure to PM for 3 months did not significantly affect spatial learning, memory function, and exercise capacity of 6-month-old 3xTg-AD female mice. This study provides a supporting evidence linking the exposure to atmospheric PM and CNS toxicity.
To further clarify the effects of PM on the CNS, future research is needed to extend the exposure time and use the aged mice.
Keywords: Atmospheric fine aerosols, neurotoxicity, Alzheimer's disease, oxidative stress, behavioral experiments
別
... I 伏 ...II Abstract ... IV
干 向 ... 1
1.1. ... 1
1.2. ... 2
干 ... 3
2.1. 另 乃 否 ... 3
2.2. 另 改向 ... 5
2.3. 努 (Alzheimer's disease) ... 8
2.3.1 扮且 回 ... 9
2.3.2 估 成互 回(The amyloid cascade hypothesis) ... 10
2.4. 另 改向 ... 12
2.5. 另 改向另 ... 15
2.6. 另 改向 行、 ... 17
2.7. 努 H ... 19
干 向 ... 20
3.1. 伊 向 件 ... 20
3.2. 伊 ... 21
3.3. 另 改 ... 22
3.3.1 各 改 才 (TAPES) ... 23
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VIII
3.3.2 另 才 亦再氏 ... 24
3.3.3 ... 25
3.4. ... 26
3.4.1 (morris water maze, MWM)... 26
3.4.2 何 ... 28
3.5. 折 (sacrifice) 成 ... 29
3.6. 由 (MDA) ... 30
3.6.1 MDA ... 30
3.6.2 呈包 - 左它 ... 31
3.6.3 否 ... 31
3.6.4 LC-MS/MS ... 33
3.7. 努 式 互 ... 35
3.7.1 成 -互 ... 35
3.7.2 -互 包 ... 36
3.7.3 ... 37
3.7.4 - 包 ... 40
3.8. 寸... 40
3.9. 才 ... 40
干 且 ... 41
4.1. 伊 每 八 巴 ... 41
4.2. 另 佐 向 ... 41
4.2.1 改方 另 佐 ... 41
4.2.2 改方 另 ... 43
4.3. 伊 ... 44
4.3.1 ... 44
4.3.2 何 ... 44
4.4. 改另 內MDA ... 45
4.4.1 否 ... 45
4.4.2 MDA 佐 ... 45
4.5. 內 努 式 互 小 ... 46
4.5.1 t-Tau 互 小包 ... 46
4.5.2 p-TTau 互 小包 ... 46
4.5.3 p-Tau 互 向 t-Tau 互 小包 ... 46
4.5.4 Aβ1-42 (oligomer)互 小包 ... 47
4.5.5 LC3B 互 小包 ... 47
4.5.6 Iba-1 互 小包 ... 47
4.6. 寸 ... 48
干 百 ... 49
5.1. 改 ... 50
5.2. PM2.5佐 ... 52
5.3. 另 西 串 攻 ... 54
5.4. 另 生 攻 ... 56
5.5. 另 MDA 攻 ... 58
5.6. 另 Tau 互 攻 ... 60
5.7. 另 努 式互 攻 ... 61
攻 ... 64
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X
5.9. 另 行、 攻 ... 65
5.10. 寸 攻 ... 67
5.11. 另 改向 ... 68
5.12. ... 70
干 且百 ... 71
干 ... 72
別
1 LC-MS/MS 佐 ... 90
2 HESI ... 90
3 SRM ... 90
4 改方 (2018.10.01~2018.12.31)PM2.5 包佐 (µg/m3) ... 91
5 改方 (2019.01.01~2019.03.03)PM2.5 包佐 (µg/m3) ... 92
6 成方 (2018.10.03~2019.03.03) PM2.5 它 ... 93
7 成方 (2018.10.03~2019.03.03) PM2.5 ... 94
8 成方 (2018.10.03~2019.03.03) PM2.5 它 ... 95
9 占 ... 96
10 伊 ... 97
11 占 西 否 ... 97
12 何 ... 98
13 否 ... 99
14 MDA 佐 ... 99
15 t-Tau 互 小包(Fold of control) ... 100
16 p-Tau 互 小包(Fold of control) ... 100
17 p-Tau 互 向 t-Tau 互 小包 (Fold of control) ... 100
18 A#1-42互 小包(Fold of control) ... 101
19 LC3B 互 小包(Fold of control) ... 101
20 Iba-1 互 小包(Fold of control) ... 101
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XII
別
1 休 改 另 努 H 攻
件 ... 102
2 休 改 另 努 H 攻 ... 102
3 TAPES 且件 ... 103
4 MWM 伊 件 ... 104
5 何件 ... 105
6 改 H 每 ... 106
7 成方 (2018.10.01~2019.03.03)PM2.5 ... 107
8 占 ... 109
9 伊 ... 110
10 何伊 ... 111
11 MDA-DNPH ... 112
12 MDA 佐 (A) (cerebral cortex) (B)H (cerebellum) ... 113
13 MDA 佐 (A) (olfactory) (B) (hippocampus) ... 114
14 t-Tau 互 小包 ... 115
15 H t-Tau 互 小包 ... 116
16 t-Tau 互 小包 ... 117
17 t-Tau 互 小包 ... 118
18 p-Tau 互 小包 ... 119
19 H p-Tau 互 小包 ... 120
20 p-Tau 互 小包 ... 121
21 p-Tau 互 小包 ... 122
22 A#1-42互 小包 ... 123
23 H A#1-42互 小包 ... 124
24 A#1-42互 小包 ... 125
25 A#1-42互 小包... 126
26 LC3B 互 小包 ... 127
27 H LC3B 互 小包 ... 128
28 LC3B 互 小包 ... 129
29 LC3B 互 小包 ... 130
30 Iba-1 互 小包 ... 131
31 H Iba-1 互 小包 ... 132
32 Iba-1 互 小包 ... 133
33 Iba-1 互 小包 ... 134
34 改3 H 寸 . ... 135
35 改3 寸 ... 136
36 改3 寸 . ... 137
37 改3 寸 . ... 138
38 改3 內 寸 ... 139
39 改3 內 寸 . ... 140
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1
干 向
1.1.
尾判他 乃 只 介光五 已
另 (particulate matter,
PM) 每( 冰 ) 何
仁 西 PM 外 功 每 每
乃 否 外判他 尼 H 4每 乃
否 (International Agency for Research on Cancer, IARC) 2013
乙PM 夾 干 二 PM 才(central
nervous system, CNS) 否 另 (fine particles, FPs) 另 (ultrafine
particles, UFPs) H 2.5 µm H 0.1 µm
PM 才 用 才 死 火
PM CNS 件 PM 向
(neurodegenerative disease) 努 (alzheimer's disease, AD)
寸西 住 文 外(alzheimer's disease International, ADI) 才
4你 AD
AD 仁 4 火 PM CNS
何 死 火 (inflammation)
(oxidative stress) 功 另 改向AD
西 AD 向 ，
伊 寸何 伊 ( C57BL/6 H
) 式 乙 努
收 (triple-transgenic model of Alzheimer's disease, 3xTg-AD)
PM AD 攻
1.2.
休 改 另 3 6
3xTg-AD 努 式 西 向 生
攻
回
1. 改 另 3xTg-AD H AD 式
2. 另 改 西
3. 另 改 生 攻
4. 休 改 攻AD 何
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3
干
2.1. 另 乃 否
每 乃 佐
利 每均
PM 每( 冰
) 何 ( ) ( 公 完 ) 住才
200 4 七 內 用 2.1
4 PM (Chuang, Yan et al. 2011)
PM 又 由 又 尼 4
火 每伸 伸 央 央 (Srimuruganandam and Nagendra
2012) 交 伸 (Misra, Geller et al. 2001) PM2.5
央 央 交 我 生 伸 由 每向
： (Juda-Rezler, Reizer et al. 2011) PM2.5 何 水何
沈 沈 冰 刃
(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAH) 乃 攻
式(Craig, Brook et al. 2008)
火PM 改 外 收 今 4每每但 攻 ， 攻 乃
否 另 H(Brown, Gordon et al. 2013) 住PM
H 乙 PM (1) PM10 H 10µm 功 用 另
(2) PM2.5 H 2.5 µm 功 攻 每 引
另 (3) UFPs H 0.1 µm 另 (Block and Calderón-
Garcidueñas 2009) PM10右 4每
由 叉 另 (Atkinson, Fuller et al. 2010) H
5 10µm 另 但 1 5µm 均 外 但
H 每 引 (Löndahl, Pagels et al. 2006) H 1µm 另
外 元 孔 才 (Valavanidis,
Fiotakis et al. 2008) PM2.5 UFPs 化 乃 利
住 西 改PM 五死 向 乃 否
安 向 夫 用 休 用 少
少 由 (Samoli, Peng et al. 2008, Halonen, Lanki et al. 2009, Guaita, Pichiule et al. 2011, Perez, Tobías et al. 2012) 改
佐 另 吞 每 吞 (Guaita,
Pichiule et al. 2011) 伊 另 內
(Lei, Chen et al. 2004) (Cheng, Hwang et al.
2003, Chang, Hwang et al. 2005, Chang, Hwang et al. 2007) (Yan, Huang et al. 2008)
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5
2.2. 另 改向
改另 外 才件 乃 攻 方
西 寸西 改另 外 CNS 功
另 何 已回 化 4
太 (Madl 2012) 干 另 H 100
(nanometer, nm) 另 元由 古在 內 內 攻
(Calderon-Garciduenas, Solt et al. 2008, Wang, Xiong et al. 2017) 干 另
但 他 (olfactory sensory neuron, OSN) 古在
(olfactory bulb) 化 內 (Oberdorster, Sharp et al. 2004, Ajmani,
Suh et al. 2016, Wang, Xiong et al. 2017) 干 另 另 但
火 由 內 妄(blood-air barrier) 元由 孔 由 妄(blood
brain barrier, BBB) 內(Wang, Xiong et al. 2017) 內 否
功 (Oberdorster, Oberdorster et al. 2005) 干
另 另 才 妄序 另 功
內 否 否 古
元由 孔 乙 古在 內 內 攻(Wang, Xiong et al. 2017)
六 母 夫 PM2.5向 UFP
另 內功 每 外 (neuroinflammation)
(reactive oxygen species, ROS) 安 否 外 ROS
外 (cytokines) 孔 功 CNS
才 (Block and Calderón-Garcidueñas 2009, Kim, Knight et al. 2012, Wu, Lin et al. 2015)
另 五 由 功
(Ajmani, Suh et al. 2016) 由 由
功 (cerebrospinal fluid, CSF) 另 由民 功 CNS
(Calderon-Garciduenas, Azzarelli et al. 2002) 另
古 CNS 任 AD (Parkinson's
disease) 方 妄序 八
另 由 用 外功 才(Elder, Gelein et al.
2006) 改佐 另 小 α (tumor necrosis factor,
TNFα) 1α (interleukin-1α, IL-1α) B κ 地 安了
(nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells, NF-κB)
(Campbell, Oldham et al. 2005) Fonken 4 改佐 另 小
TNFα 1β (interleukin-1 β, IL-1β) 他安 (Fonken, Xu et al.
2011) 改 另 TNFα 尿未 (prefrontal
cortex) 未 (temporal cortex) 每(striatum) H (cerebellum) 他安
小 (antioxidant) 干 (heme oxygenase-1,
HO-1) (Kim, Kim et al. 2018) van Berlo 4 改
小 改 4 H HO-1 每(pituitary) (van
Berlo, Albrecht et al. 2010)
由 改 另 (microglial) 五
(Levesque, Taetzsch et al. 2011, Cole, Coburn et al. 2016) 右
另 改 努 估 成β 互 (amyloid β-peptide, Aβ) Tau 互
安 (Levesque, Surace et al. 2011) 外
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7
Zanchi, Fagundes et al. 2010, Fonken, Xu et al. 2011) 寸西 西
改 外 否(neuroinflammation)
小 BBB (Bos, De Boever et al. 2012)
住 小 改另 外 CNS 攻 功 ，
另 向 何 叉失 另 改 母
另 向CNS
2.3. 努 (alzheimer's disease)
AD 功 休 外 判他 少
妄序 你 AD 方 方 八 判他
外 把 水
八吐 方 串 寸 方
外介光 每何 化中 (Tabert, Liu et al. 2005, Waldemar, Dubois
et al. 2007) 己
AD 上 上 努 每
互 估 成互 互
(amyloid precursor protein, APP) 互 末(presenilin 1, PSEN1) 互
末(prensinlin 2, PSEN2) 上 AD 功
休 65 4 內 AD
自
小 亦 改 向AD 少
(Tyas, Manfreda et al. 2001, Lindsay, Laurin et al. 2002, Shi, Han et al. 2014, Jung, Lin et al. 2015, Wu, Lin et al. 2015, Uchoa, Moser et al. 2016) AD 寸 小
外 小 寸 扮且
(neurofibrillary tangles, NFT) Aβ 但 (Selkoe 2001)
， 何
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9
2.3.1 扮且 回
扮且向由 (phosphorylation) Tau 互 扮且 回
Tau 回 扮且 主(paired helical filaments, PHFs)
PHFs 由 Tau 互 (Grundke-Iqbal, Iqbal et al. 1986) Tau 互 它 另 (microtubule) 互 (Weingarten, Lockwood et al. 1975)
Tau 互 向 另 且 外 、 元由 Tau 由 向另
互 另 (Drubin and Kirschner 1986, Caceres
and Kosik 1990) 、 Tau 外向生 互 向另 且 何外
外毛 生 (Ebneth, Godemann et al. 1998) Tau 互 由
外 Tau 向另 且 毛
Tau 互 且件 C N 4 (1)
C 且件 由 打Tau 向另 且 (2) 3 4 向
另 且 且件 (3)七 反 丹 (proline) 且件 由
Tau 另 且 (4) N 且件 0 1 2 七
(Rosenberg, Ross et al. 2008, Metcalfe and Figueiredo-Pereira 2010) Tau
好 打 (Johnson and Stoothoff
2004) ， Tau 攻 由 外
母 件 功 PHF (Metcalfe and
Figueiredo-Pereira 2010)
元由包氏 Tau Tau 互 小包 休
改 另 CNS 攻
2.3.2 估 成互 回(The amyloid cascade hypothesis)
估 成 (neuritic plaques) 努
五 寸 但 互
包 4kDa Aβ 民互 100 130kDa APP 母 (Glenner and
Wong 1984, Masters, Simms et al. 1985) Aβ 住
40 Aβ40 42 Aβ42 Aβ40
Aβ 90%(Asami-Odaka, Ishibashi et al. 1995) Aβ42 Aβ 10%
，Aβ42 Aβ 化 (Lippa, Nee et al. 1998) Aβ40
(protofibrils) 夫 Aβ42五 Aβ40
(Hensley, Carney et al. 1994)
亦 古 攻 APP 母 由 β & (secretas)
匹 Aβ42由包 不但 (diffuse plaques) 但
水 ， 次 夫外向
互 占 Aβ40 每(complement)
外 另 (microglial) (astrocytic) Tau
占 妄序化 希 (Robinson and Bishop
2002)
Aβ 每(monomer) 每(oligomer) (fiber) 火
4六 Aβ 但 外 七 ，小
Aβ oligomer ( )(Lambert, Barlow et al. 1998, Walsh,
Hartley et al. 1999) Aβ oligomer 向 APP H 、
(Westerman, Cooper-Blacketer et al. 2002) 乙 改 自
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11
Aβ oligomer 小 外 化中 (Walsh, Hartley et al. 1999)
APP H 小 小 妄序 否
Aβ 但(Holcomb, Gordon et al. 1998) Aβ
Aβ oligomer 共 但
民 回 百 ， Aβ oligomer 七
光安 休 改 PM Aβ oligomer
小包
2.4. 另 改向
住 另 百 功 每 外
安 ROS ROS 功 (oxidation stress)
安 五 任他 由
努 安 (Smith, Rottkamp et al. 2000) ROS
叉 功 Tau 互 由 Aβ
但 每 妄序 行 妄序 化中 努 (Liu, Li et al. 2015)
ROS 尼 每 ( 尼 )向 亦 ( 尼 )
八 ROS 每 每 由
分 (superoxide anion, O2−) 由 刃(hydrogen peroxide, H2O2)
(free radical) 火 亦
每 另 每 夫外 ROS ROS 叉
夫外 功 互 DNA
功 且件 化中
好 κ 反
(polyunsaturated fatty acids) 血
冰冰局 ROS
外 ROS 功 由
(lipid peroxidation)
判他 安 包介光
(Soderberg, Edlund et al. 1991) ROS (lipid
free radical) 外 由 (lipid peroxyl radical)
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13
由 由 (lipid hydroperoxides)
孔 由 由 、 仍 否
由 由 (lipid hydroperoxides, LOOH)
， LOOH 外 (malondialdehyde, MDA)
(propanal) (hexanal) 4-汽 子 (4-hydroxynonenal, 4-HNE)(Benedetti, Comporti et al. 1980, Esterbauer, Cheeseman et al. 1982, Ayala, Muñoz et al. 2014)
MDA 由 化 4-HNE
化 (Esterbauer, Eckl et al. 1990) MDA 否
五 氏 由 化 化 (Giera, Lingeman et al. 2012)
由 仁 另 另 (diesel exhaust particles, DEP)
(diesel engine exhaust, DEE) 外 否
(Levesque, Taetzsch et al. 2011, Costa, Cole et al. 2017) 仁 且
改另 MDA 外 Costa 4 小MDA 卡 H
安 2.8 H 安 1.9 (Costa, Cole et al. 2014)
寸 乙另 、 且 小另 改 MDA 外
H (Superoxide dismutase, SOD)
外 (Fagundes, Fleck Ada et al. 2015) 改
小MDA 每 (cerebral cortex) H 安
否 另 (Cole, Coburn et al. 2016)
另 改 改木 (Residual Oil Fly Ash,
ROFA) 小 MDA 每 H (Zanchi, Venturini et al.
2008, Zanchi, Saiki et al. 2010) 右 Chen 4 改 伸 市
且 改 6 H 24 H MDA (Chen, Lee et
al. 2007)
安 五
亡 休 改 另 MDA 佐
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15
2.5. 另 改向另
寸 仁 另
向 (J. 1932) AD 小另
(cytokines) ； 安 小充 小充
AD 小休 (inflammatory) 亦 亦
今 功 另 外 占 Aβ 元
元由A# 另 另 AD
(McGeer, Itagaki et al. 1987, Veerhuis, Janssen et al. 1999)
另 才 另
12% 行 口
； ＝似 由 何 另 (1)
另 (2) 否 另
(3) 均 化中外 休
否 (Block and Calderón-Garcidueñas 2009)
五 另 外 他 另H
成 五 另 行、 (Streit,
Graeber et al. 1988, Kreutzberg 1996, Streit, Walter et al. 1999, Blennow and Hampel 2003, Liu and Hong 2003)
住 五 局 (Hanisch and
Kettenmann 2007, Tang and Le 2014) 才 另 五
(heterogeneous) M1 ； M2
住 亦 另
(classical activation) (alternative activation) 二 (acquired deactivation)(Colton 2009, Colton and Wilcock 2010) 另 五
M1 另 元由 iNOS NF-+B
TNF-α IL-1β IL-6 ROS NO(Le, Rowe et al. 2001, Li, Huang
et al. 2004, Block, Zecca et al. 2007) M2 另 二
IL-4 / IL-13 (Ponomarev, Maresz et al. 2007, Colton 2009) 元由 IL-10 / -β(transforming growth factor-β, TGF-β) (Sawada, Suzumura et al. 1999, Colton 2009, Colton and Wilcock 2010) M2
外 功 冷因 材互 行、 功 M1
否 化中 ； 抑
多 -1 (ionized calcium binding adaptor molecule-1, Iba-1) 另
； 西 Iba-1 每 另
式(Ito, Imai et al. 1998, Okere and Kaba 2000) 另 改 小 改
另 另 改 另 小H
Iba-1 小包 他 (Bolton, Smith et
al. 2012, Cole, Coburn et al. 2016)
氏包 Iba-1 小包 改另 內另
否
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17
2.6. 另 改向 行、
行 、 (autophagy) 母 由 局 行 每
(autophagosomes)皿 血 它 內 向它 每 由
舌 母 功 母 至
(deprivation) 否 每 行、 夫外五 行、
切 古 4
每 (He and Klionsky 2009)
元由互 血 母
互 母 它 每 它 每
克 母 否 否 互 母( 、
可、 ) 互 向 血 包 母( 行) 它
每 (sequestration) 互 母(另 行
行)(Larsen and Sulzer 2002) 行 、 行
(macroautophagy) 另 行(microautophagy) 行(chaperone
mediated autophagy) 行、 六 行 另 行向
行 行五 向 AD 化 含 (Hesterberg, Long et al.
2012, Lee, Giordano et al. 2012)
行 六 至 否 包互 母
沙 由 互 血 每五尼
行每( 局 更 且件) 行 判 行每向 它 每
行每 它 每 內 有 行
它 每 化 行它 每 五 且件夫外母每
五孔 好 包(Dunn 1990, Dunn Jr 1994, Stromhaug and Klionsky 2001)
另 互 1A / 1B 地 3(light chain 3, LC3) 它 互 包
17kDa 甲 自
LC3A LC3B LC3C LC3B 小包
向 外 LC3B 、 包氏 行、
(Koukourakis, Kalamida et al. 2015)
行由 行每 行 它 互 血
它 LC3 (LC3-I)向 考決(phosphatidylethanolamine)
LC3- 考決 (LC3-II) 五 行每 行每向它 每
行它 每 元由 可 行每 母 母 行
每它 乎 LC3-II 母 行每 LC3-II 它 每 引 至
否 行 ； (immunoblotting) ； 先
(immunofluorescence)呈氏 LC3 氏 行 行 由 (Tanida,
Ueno et al. 2008) 包氏LC3B 小包 改 PM
行、 攻
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19
2.7. 努 H
住 小 4 AD 互 Aβ Tau 互 (Giménez-Llort,
Arranz et al. 2008) APPswe PS1M146V TauP301L H
H (triple-transgenic model of AD, 3xTg-AD)
收 4 Aβ Tau 互 寸 收 (Sterniczuk, Antle et al. 2010,
Sterniczuk, Dyck et al. 2010, Giménez-Llort, Maté et al. 2012) H 尼 C57BL/6 (Oddo, Caccamo et al. 2003)
3xTg-AD H 化 3-4 (neocortex) Aβ 6
Aβ 4-5 估 互
12 估 互 扮且
寸 小 寸 安 另
(Billings, Oddo et al. 2005)
2 小 串 小充 介光
毛 毛 (Becker, Dailey et al. 2005, García-Mesa, Pareja-
Galeano et al. 2014) H 五 收 4 AD 化 伊
收 小3xTg-AD Aβ 互
估 (Clinton, Billings et al. 2007, Giménez-Llort, Arranz et al. 2008, Sterniczuk, Antle et al. 2010, Sterniczuk, Dyck et al. 2010, Stevens and Brown 2015, Stover, Campbell et al. 2015) 火
干 向
3.1. 伊 向 件
伊 改36 3xTg-AD 26 10 伊
住 回 乙 6 3xTg-AD ( 改由
3 23 ) 改 12 11 伊 改
才 各 改 才(Taipei Air Pollution Exposure System for Health,
TAPES) 乙伊 平 改 改
另 (high-Efficiency Particulate Air Filter, HEPA filter) 由
改 另 改 24 H 加7
3 仍 休 改 方 乙外功 成 加 成
功
3 改 功 各沉 西 功 呈 呈 由
功 伊 (Ncontrol = 17; Nexposure = 15) 伊 功 方
5 (morris water maze, MWM) 由 伊 世
何 (rotarod) 串 氏
伊 乙H 七 各沉 西 西 H 24 H
功 折 折 助 (Ncontrol = 7; Nexposure = 6)
(Ncontrol = 5; Nexposure = 5) 冰功 而 助 H
功 大 而方 助各(guillotine) 今功 助 判 乙
內 住 (olfactory bulb, OB) H (cerebellum, CE)
(hippocampus, HI) (cerebral cortex, CO)
乙功 努 式 乙
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H 內 內 判 乙成 各沉 西
功 寸 伊 件( 1)向 改 ( 2)
3.2. 伊
伊 亡 3xTg-AD H 、 伊 向％ 三十 半 、
4 伊 伊 內 小
各沉 西 西 乙 6 3xTg-AD
3-4 加 七 各沉 西 西 H 6 乙
3xTg-AD H TAPES 功 改 才 各沉 西
西 早901 H 自 亦 22 ± 2 oC 巨 50 ± 5
% 12 H 四 加方 方 左 可 LabDiet®
5001(PMI® Nutrition International, Brentwood, MO, USA) 可 (deionized
water, ddH20) 加 引 包氏每 伊 伊 各沉
西 西 西 伊 平抑 外(Institutional Animal Care and Use
Committee, IACUC) 只 功 ( 只 末 20160545)
3.3. 另 改
克 改(inhalation)、 另 改 小
寸 西 (intratracheal Instillation) (oropharyngeal aspiration
OA) 改 改 改 改 乎
改(nose-only)向 改(whole-body) 克
改 (1) 改
伊 伊 由 (2) 火伊 4每 出 ，
改 4每 改 (3) 乎 改 改七乏
伊 H 改乎 好 功 3
休 改 克 改 回 七
乏伊 化H
另 克 佐 由 另 伊
改各 另 由 改另 PM2.5
伊 改 佐 ， 改 向 伊 改伊 出
克 TAPES 功 改
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23
3.3.1 各 改 才 (TAPES)
TAPES 伊 功 改 才 各 各沉
西 西 早 才 伊 改
亦 伊 收 4 亦 改 才 佐 另
佐 佐 另 色 又 佐 另 改 才 向伊
4 改八
改 才 自 才(individual Ventilation System, IVC)
自 六 功 引 才 各沉 西 西
早 內 內 另 由 何正 由 由 另
才 功 另 PM10-2.5 0.4% PM2.5 99.6% 伊
改 PM2.5 另 由 何 才 內 乙 每
由 內 乙 又 住
HEPA filter 乙 改 功 (inlet air) 外
正 HEPA filter 伊 向 改 每 ，水 每另
改 (outlet air) 正HEPA filter TAPES 件
3 改 外功 才 包 伊
3.3.2 另 才 亦再氏
母 改 改八 乙 每另 佐 亦
再氏 改 乎 再氏字(DustTrakTM II Aerosol Monitor
8530, TSI, Shoreview, Minnesota, USA) 再氏TAPES PM2.5佐 包
佐 、 再氏字 90 寸 找 丙 再氏
改乎 PM2.5佐 找 丙 再氏
字血 向 伊佐 再氏字
PM2.5佐 功 成 37 mm (Pall Corporation,
Port Washington, New York, USA) 成 好 寸24 H 功 成
曲 成 乙
再氏字 包1 L/min 成方 14 八 合占另 合占
好 寸 24 H 功 成 乙 成 包
成 每但 另 改佐
另 佐 ((g/m3) = ) 氏 包− 氏 成 包包(L)+− 亦 支
/0001234
判 乙 -20°C
改方 12 13 26 再氏字 妄 水 功
成 亦 抑 氏 另 成 住
方 字血 住向 出 各沉 西 西 氏 ( )功
夾 克 氏 、 氏 功 二 -氏 夾
成 字血向 成 住 成功 夾 二 -
夾 乙 妄方 氏 -氏 夾 二 字血
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25
- 夾 二 成 住
3.3.3
改方 再氏字 包氏 改 PM 包佐 37 mm
功 成 成 乙 曲
判 功 它
它 包 包 改另 尼
成 乙 內 功 1/2 九 功
污 每 字(inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)
包 1/2 九 10ml 5ml
字(ion chromatography, IC) 它 5ml ICP-MS 它
只 克 亡
功 包 克 另 外 23 8
另 尼
3.4.
由 努 互 乙
方 西
MWM rotarod 否 串 西
生 生
3.4.1 (Morris water maze, MWM)
MWM / 妥 才(Noldus EthoVision
3.1, The Netherlands) 伊 100 30
功 伊 充 干 充 占 伊 外
元 各 外 1 抗
；H 各 24±1°C
池乙 太 、 西 令 H 串
住 件 4
MWM 伊 占 (acquisition phase)
化 伊 (probe trial) 占 (干 ) 各向令
外 (trial) 乙人 ( 充
池 ) 乙伊 衣 休 比 60
天 各 別H 各 好 方
(escape latency) H 60 天 各 H 各 15
H 由60 天 各 H 比 各 各 15
皿 30 H 由 乙H 呆
干 伊 向 占
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水 各 判何人 充 H
60 皿30
伊 且 元由 方(escape latency) 出 (distance
moved) 出 (cumulative distance) 比 今 (swim velocity)
各充 (time spent in target quadrant) 各充 (cross numbers in
target quadrant) 串 改 另
攻
3.4.2 何
了 伊 生 生
伊 也 氏 字(Rotarod treadmills UGO47600,
Ugo Basile Biological research apparatus, Gemonio (VA), ITALY)
今 氏 字 用 用 6 25
本 26 力本 否血 H 力本乙外
否血 別力本 力本 今 5
伊 否方 伊 方 H 有入
汙 死 否方 乙氏 字 今 4 rpm
今 H 乙
向H N ；H 本
否方 方 H 好 功 3 6 找 方 H
力本 乙 一 1 找 功
H 10 力本 去 功 功
H 下 本好 乙 力本
伊 方 方 好 功 3 向 否方 外 1
rpm/10sec 今 今4 rpm 今 化 今40rpm H 力本
否血 外 別力本 今
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29
3.5. 折 (sacrifice) 成
伊 且 乙H 七 各沉 西 西 9 早H 24 H
功 折 伊 折 冰 每(carbon dioxide, CO2)
而 功 助
而 助 (Ncontrol= 7; Nexposure= 6) 內 伊 大 而 助
今 助 血 (以 ) ±正 10%
沈 灰 寸沈 (phosphate buffered saline, PBS) 自 功 內 乙
內 內 OB CE HI CO 乙
±正 另包 功 今： 血 以 ±正
另包 功 今： 成
乙 工 −80oC
而 (Ncontrol= 5; Nexposure= 5) H 功 大 而
(bouin’s solution)功 功 ±正 50
10% 功 成 功
各沉 西 功 寸
3.6. 由 (MDA)
平 TÜ KÖ ZKAN (Tukozkan et al., 2006) 4 小
(thiobarbituric acid reactive substances,
TBARS) 向 (malondialdehyde, MDA) 且
尾 (Tukozkan et al., 2006)
伊 乙 含 字(liquid chromatography-tandem mass
spectrometry, LC-MS/MS) 由 寸 2,4-
(2,4- Dinitrophenylhydrazine, DNPH, Sigma)向 MDA 且 MDA-
DNPH 元由 LC-MS/MS 功 伊 沙 (1) 乙
MDA DNPH 它 MDA-DNPH
(2) 左 呈包 左 千 呈包 否 (3)
呈包 否 由 功 字
3.6.1 MDA
Tukozkan 4 (Tukozkan et al., 2006)功 MDA 乙亡
(CE, CO, HI, OB) 10 mg ±正 另包
250 µL 1.15 % 白(potassium chloride, KCl) 佔月
且 MDA 互 母 好
100 µL 6 M 刃 北(sodium hydroxide, NaOH)
血 60oC 否 45 找 否 250 µL 100%
(acetonitrile, ACN) 估互 乙 15000 rpm, 25oC
10 找
叉 另包 向 5 mM
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DNPH 它 血 25 功 否10 找 否
MDA-DNPH 功 沙 好 DNPH 、它
±正 DNPH ( 包 33%) 包 0.016 g 乙
50ml 12 mL 2M 沈 (hydrochloric acid, HCl) DNPH
它 (pH)0.09) 乙 它 肌吸血(vortex) 向肌吸 死 水
DNPH 均 估 小充 ；
3.6.2 呈包 - 左它
功 呈包 包氏 好 即 (stock solution) 左 它
(working standard solution) 乙 2 µL 1,1,3,3- (1,1,3,3 tetraethoxypropane,
TEP)它母 8 mL ddH2O 1mM 即 它 0.1 mL 1 mM 即
5 mL 1% (v/v) 它 否2 H 20 nmol/mL
MDA 左 它 左 呈包 左 千
呈包 MDA 左 乙 毛
4oC
3.6.3 否
LC-MS/MS MDA 包 寸 比
乙 氏 由 功 字
攻功 攻 包 且 否(matrix effect)
否 ( 心 2007) (post-column
infusion) 乙 包 氏 左 (post-extraction spike)
包 氏 左 末 左千
成 他 否 乙 左 呈包
(standard calibration curve, SCC) 左 千 呈包
(matrix matched calibration curve, MCC) 二 否
左 呈包 (SCC)
呈包 6 佐 乙1 %牛 300 µl 另包
5 250 µl 乙 20 nmol/ml MDA 左 它
200 µl 300 µl 牛 250 µl 牛
佐 8, 4, 2, 1, 0.5, 0.25 nmol/ml 牛 左 它 20 µl
60 µl 100% ACN LC-MS/MS 佐 2, 1, 0.5,
0.25, 0.125, 0.0625 nmol/mL 何 乙 它 25 µL 5 mM
pH)0.09 DNPH 它 血 25oC 否 10 找
左 千 呈包 (MCC)
呈包 好 千 成 乙亡 5 mg
20 mg 成 (pooled sample)
水 寸 乃3xTg-AD H
呈包 7 佐 乙1 %牛 250 µl 6 另包
乙 20 nmol/ml MDA 左 它 250 µl 250 µl
牛 250 µl 牛 佐 10, 5, 2.5,
1.25, 0.0625, 0.3125 nmol/ml 牛 左 它 10 µl 40 µl
LC-MS/MS 佐 2, 1, 0.5, 0.25, 0.125,
0.0625 nmol/mL 火化 佐 0 nmol/mL 10 µl 牛 40 µl
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pH)0.09 DNPH 它 血 25oC 否 10 找
否
MCC SCC (coefficient of determination, R2) 好 0.995
五 否 否 (%) =
MCC 5SCC
SCC ×100% 否 (15 % 成 水
否 SCC 、 包 住
3.6.4 LC-MS/MS
伊 LC-MS/MS MDA-DNPH 佐 才
(liquid Chromatography) 功成何(autosampler, San Joes, CA, USA) (Thermo Scientific Accela 1250 quaternary pump)
Syncronis C18 ( 4.6 mm×15 cm, 5 µm, Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, WA, USA) 才元由 (six port divert valve) 仍 字(mass spectrometer)
才 何 ACN 0.1 % (acetic acid, AA)
0.1 % AA 今 300-500 µL/min 成 功成包 25 µL
1 干0 找 何 50 % 今 300 µL/min
干5 找 乙 何 95 % 今 300 µL/min 干11 找
何 50 % 今 300 µL/min 干11.10 找 何
50 % 今 500 µL/min 干14.10 找 何 50 % 今
300 µL/min 15 找
字 字 比 尼 比
(heated Electrospray Ionization, HESI) 仍 字(triple- quadrupole mass analyzer)功 忙 代母(collision-induced dissociation, CID)
克 否再氏(selected reaction monitoring, SRM)收 功 HESI
(spray voltage) 3000 V (capillary temperature) 200oC (vaporizer temperature) 200 oC 每 (sheath gas pressure)35 psi
(aux gas pressure) 5 arb 2 SRM 3 且
但 功 包 每 Xcalibur 2.2 (Thermo Fisher
Scientific Inc.)功
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3.7. 努 式 互
(western blot)功 努 式 互
total Tau p-Tau A# LC3B Iba-1 western blot 寸
每向 一 互 寸 由 由 他
包 互 小八 western blot 沙 (1) 乙
互 每 功 互 住 包 H 功
判 乙 每 互 (transfer) (transfer membrane) (2)
； transfer membrane 且 互 每 木 功 位
(blocking) 乙 membrane 每( 每 每)它 且
每- (3) 向 每且 化 功
氏
3.7.1 成 -互
伊 好 功 互 乙 成 (OB, HI, CE, CO)
15±1 mg 另包 60µl 互 代母 (lysis solution)
佔 月 代 母 ； 估 灰
(radioimmunoprecipitation assay buffer, RIPA Buffer, PH7.4, 2X concentrate) 互 (protease inhibitor cocktail, EDTA-Free, 100X in DMSO)
(phosphatase inhibitor) 決 (ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA, 0.5M, pH8.0)
乙成 −20oC 代母 皿 12000rpm,
4 20 找 判 叉 正 另包 −80 oC
功 互 包 互 小包
3.7.2 -互 包
伊 年 互 包 (bradford protein assay) 包成
互 佐 寸 功 氏 bradford 向互
且 乙 小 595nm
字 氏 互 佐 沙
去 呈包 6 佐 1 0.5 0.25 0.125 0.0625
0 mg/mL 乙 另包 25µl ddH2O 判 25 µl 2 mg/mL
叉 互 (bovine serum albumin, BSA) 呈包 佐 化 牛
呈包 呈包 20ul 980ul 牛
bradford (protein assay dye reagent concentrate, BIO-RAD) 成 互
內 叉 1 µL 999 µL bradford
乙 bradford 毛包 向成 互 150 µL 96 此 (96-
well plate) 功 化中 ； 氏 字(elisa reader)
(BioTek™ Epoch™ Microplate Spectrophotometer) 595 nm 氏包
呈包 成 互 佐 呈包 (R2)好 0.99
由 包 成 互 佐 由互 成 灰 (laemmli SDS
sample Reagent reducing 4X, T-Pro) ddH2O 4 µg/µL 乙成
。另包 何 今 判 乙 95oC 5 找 成 互 局
12000 rpm, 4oC 八 10 找 化 乙
成 −20 oC
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3.7.3
成 功 75% 形 叉
收 正 ddH2O 功 氏份
伊 每 北 子 決 (sodium dodecyl
sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE) 功 每 ddH2O 30% 子 示 (acrylamide/bis solution) 1.5M 汽
沈 沈(tris-HCL, pH8.8) 10% 北(sodium dodecyl sulfate, SDS)
10% 由 它 (ammonium persulfate solution, APS) 決
(tetramethylethylenediamine, TEMED) - (stacking gel) -
(resolving gel) 每 5 ml 乙 每( 內 )
住 互 包 佐 total Tau (10%) p-Tau
(10%) Aβ42 (15%) Iba-1 (15%) LC3B (15%)
SDS-PAGE 每 由 乙 功 成 正 每
10 (well) 乙 寸 成 5 µl well well
成 互 包 20 µg/well well 外 住成 互
(RGB prestained protein ladders) 互 成 灰
成 正 功 沙 干
60 (V) 30 找 成 功 五
功 干 100
V 100 找 及 、 互 包
乙 每 住互 乙 ( 互
) 判 乙 功 transfer 沙 乙 子 (polyvinylidene fluoride membranes, PVDF transfer membrane) 100% 考(methanol) 功
total Tau p-Tau Aβ42 0.45 µm PVDF Iba-1 LC3B 0.2 µm PVDF 由 transfer buffer (ddH2O, 100% methanol, 10x transfer buffer
solution)功 女 乙 束 PVDF 每 同
由 好 ±正transfer buffer 士由 血 功 化
乙 仍 正
100 V 60 找功 transfer
transfer 乙 人 乙PVDF 住
互 包功 t-Tau p-Tau 35-75 kDa Aβ42 25-75 kDa
Iba-1 LC3B 25-75 kDa 5%之 乏 10c.c 功 blocking
60 找 汽 考 20(
20) (tris basewith tween, TBST) 灰 功 5 找 3
乙 每 TBST 向 PVDF 4oC 伊
每 anti-Tau antibody (predicted target size: 55 kDa, GTX112981, GeneTex) anti-p-Tau (predicted target size: 55 kDa, phospho Ser199/Ser202 antibody, GTX24864, GeneTex) anti-beta amyloid 1-42 antibody [mOC64] (predicted target size:
37 kDa, ab201060, abcam) anti-LC3B(predicted target size: 14, 16 kDa, LC2B (D11) XP@ Rabbit mAb, #3868, Cell signaling TECHNOLOGY) anti Iba-1(predicted target size: 17kDa, GTX100042, GeneTex) 1:1000 牛 TBST anti-beta Actin antibody(predicted target size: 42 kDa, GTX629630, GeneTex) 1:10000 牛
TBST
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39
每 80 找 伊 每 rabbit IgG antibody
(HRP)(GTX213110-01, GeneTex) mouse IgG antibody (HRP)(GTX213111-01,
GeneTex) 1:10000 牛 TBST TBST 3 1 5 找
每- 他 互 (electrochemiluminescence, ECL)
(T-pro ECL kit) 乙 PVDF ECL 功 化 ： 低
才(UVP BioSpectrum 810 Imaging System) 功
Iba-1 九PVDF 小 互 (β-actin)
好 功 沙 二β-actin 乙 PVDF TBST
3 1 5 找 每 (rapidstrip western blot stripping
buffer) 10-20 找 沙 沙
乙 每向 PVDF 90 找 1:10000 牛
TBST β-actin 每 他 引 1:10000 牛 TBST
每mouse IgG antibody (HRP)(GTX213111-01, GeneTex) 化 ECL 功 UVP 功
3.7.4 - 包
好 乙 二 功 包(semi-quantitation)
每 ImageJ (National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA) 每
克 好 二 了
(straight) 皿 住 二 民 向 互
佐 小 住 小 乙 t-Tau 互 小包(t-Tau
protein/β-actin) p-Tau 互 小包(p-Tau protein/β-actin) Aβ42互 小包(Aβ42
protein/β-actin) LC3B (LC3B-II/ LC3B-I) Iba-1(Iba-1 protein/β-actin) p-Tau
互 p-Tau 互 小包(p-Tau/t-Tau)
3.8. 寸
且 二 改 5 功 寸
伊 各沉 西 西 - (hematoxylin and
eosin stain, H&E stain)乙 抓 且
件 各沉 西 西 血 功 寸
！
3.9. 才
SAS 9.4 才 每功 住 成 水
才 呈 功 才 全 呈 (wilcoxon rank sum test)
向 改 住 向 左因(mean ± Standard error)
他 左 0.05
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41
干 且
4.1. 伊 每 八 巴
改方 伊 每 6 夫 每 每
巴 改 H 每 25.47 g 改 25.53g
改 困 小 改且
每 27.55g 改 27.84g
示 36 H ( 改 向 18 )功 火 改
另 方 4 H 改 干68 1 3
改 改 干 11 45 88 6% 改
20% 32 H 23 (N 改=11 N =12) 9
伊
4.2. 另 佐 向
4.2.1 改方 另 佐
乙3xTg-AD 改 佐 另 3 H 方
池 好 6 (干
2018/10/01~2018/12/31 干 2019/12/03~2019/03/03)功 改 H TAPES
改 由 沉 西 呈 七 功 5 MWM 3
rotarod 8 伊
改另 佐 成 另包 功 成 由
干 改 PM2.5 包佐 11.15µg/m3 佐 6.14 µg/m3 17.39
µg/m3 2018/12/13 再氏字 妄 功 呈 2018/12/26
成 方 改 PM2.5佐 功 由 (1) 乙 2018/12/13
再氏字 別 PM2.5 包佐 向 出 沉 西 西
氏 夾 氏 氏 出
早2.35 2.37 1.42 夾 克 向 成 成 住
化 氏 由氏 包 化 氏 氏 (y=0.5757x-1.8035
R2=0.5021) (2) 別 2018/12/13 2018/12/26 氏 氏二 PM2.5 包
佐 (28.42µg/m3) 乙 七 夾 二 佐 (14.56µg/m3) 干
改 包佐 PM2.5 11.60µg/m3 佐 6.14 µg/m3 17.49
µg/m3 佐 4 5
doi:10.6342/NTU201901973
43
4.2.2 改方 另
ICP-MS 包 IC
ICP-MS 它 它 包 另 且 6
7 8 7
它 且 包 佐
4672.019(ng/m3) PM2.5 它 包 65.99%
包佐 1531.560 558.619(ng/m3) PM2.5 它
包 21.63% 7.89% 內 (Ca) 包 佐
282.851(ng/m3) PM2.5 包 32.13% 北(Na) 白(K)
包佐 165.765 159.536(ng/m3) PM2.5 包 18.83%
18.12% 包 大 它 包 方
向PM 且 白(K) 包佐 124.303(ng/m3)
PM2.5 它 包 34.93% 北(Na) (Ca) 包佐
107.827 31.321(ng/m3) PM2.5 它 包 30.30% 8.80%
4.3. 伊
4.3.1
改 伊 乙功 方 MWM 占
(干 )且 8 方(escape latency) (Day 1:
p=0.5972 Day 2: p=0.3213 Day 3: p=0.1984 Day 4: p=0.4887) 出 (distance moved) (Day 1: p=0.2766 Day 2: p=0.2485 Day 3: p=0.7169 Day 4:
p=0.2485) 改 向 水 他 伊 (干 ) 且
9 充 (p=0.0272) 改 向 小 他 火
充 (p=0.0914) 比 今 (p=0.6209) 水 他
且 9 10
占 且 8 改
方 判他 安 毛 (Control group: Day1 vs. Day2:
p=0.1634 Day 1 vs. Day 3: p<0.05 Day 1 vs. Day 4: p<0.05; Exposure group: Day1
vs. Day2: p=0.1077 Day 1 vs. Day 3: p<0.05 Day 1 vs. Day 4: p<0.05)
改 干 3 干 4 才 他 他 寸
西 且 11
4.3.2 何
伊 MWM 何 改 功 方
乙 力本 今(speed at fall) 力本 (latency to fall) 且
10 否方 干 干 住 水 他 火 干
力本 今(p=0.0318l) 力本 (p=0.0350) 他 且
doi:10.6342/NTU201901973
45
4.4. 改另 內 MDA
由 MDA 改 另
攻 氏 H
4.4.1 否
LC-MS/MS 功 MDA 包 否 攻且 13
左 呈包 向 左 千 呈包 R2 0.995
二 否 −4.83 % 否H ±15 % 且 水
否 左 呈包
MDA 包
4.4.2 MDA 佐
MDA-DNPH (chromatogram) 11 (retention time)
10.07 找 MDA 佐 12 13 改 (p<0.05)
(p<0.05) 小 他 改 佐 9
改 佐 2.1 火 H 改 向
水才 他 ， 改 佐
H 改 佐 8.2 改 佐
2 佐 14
4.5. 內 努 式 互 小
亡 改 另 t-Tau p-Tau A#1-42 LC3B
Iba-1 小包 攻 氏 H
4.5.1 t-Tau 互 小包
t-Tau 互 小包 14 15 16 17 改
(p=0.6171) H (p=0.7210) (p=0.8303) (p=0.5203) 改 向
水 他 火 小 困
改 小包 2 t-Tau 互 小包 15
4.5.2 p-Tau 互 小包
p-Tau 互 小包 18 19 20 21 改
(p=0.0383) 改 向 他 改 小包
1.98 H (p=0.0538) (p=0.9431) (p=0.3531) 改 向
水 他 p-Tau 互 小包 16
4.5.3 p-Tau 互 向 t-Tau 互 小包
改 (p=0.1747) H (p=0.2840) (p=0.6171)
(p=0.3531) 改 向 水 他 ， 小 改
p-Tau 互 向 t-Tau 互 小包 17
doi:10.6342/NTU201901973
47
4.5.4 Aβ1-42 (oligomer)互 小包
Aβ42 (oligomer) 互 小包 22 23 24 25 改
(p)0.0268) 改 向 他 火 改
困 H (p=0.8303) (p=0.3531) (p=0.0538) 改 向
水 他 Aβ42 (oligomer)互 小包 18
4.5.5 LC3B 互 小包
LC3B 互 小包 26 27 28 29 改 H (p
)0.0538) (p=0.1747) (p=0.9431) (p=0.9431) 改 向
水 他 火 住 小 改
小包 LC3B 互 小包 19
4.5.6 Iba-1 互 小包
Iba-1 互 小包 30 31 32 33 改 (p)
0.0184) 改 向 他 火 改 困
H (p=0.6171) (p=1) (p=0.8303) 改 向 水
他 Iba-1 互 小包 20
4.6. 寸
內 寸 H 功 寸
且 改3 向 改 水 寸 且
34 35 36 37 38 寸 住 攻 功
(Shackelford et al., 2002) 內 寸 且 改 改
八 且 39
doi:10.6342/NTU201901973
49
干 百
6 3xTg-AD TAPES 功 3 仍
改 改且 功 MWM rotarod 方 伊 且 24 H
功 折 功 互
內 內功 寸 MWM 且 占
伊 改 水 他 伊 內
各充 (time spent in platform quadrant) (p<0.05) 改
水 他 rotarod 內 干 力本
今(speed at fall) (p<0.05) 力本 (latency to fall) (p<0.050) 他
改 且 MDA (p<0.05) (p<0.05) 改3
他 困 火 才 他 努 互
Tau LC3B 互 內 水 他 p-Tau 互 內
改 他 (p<0.05) Aβ42 互 內 改 他
(p<0.05) Iba-1 互 內 改 他 (p<0.05)
5.1. 改
寸西如 改另 改
改 奶 休 改 改另
改 休 改 另 改 才
內 乎 改 乙另 它 它 它
世乙 內 而 伊
它 乙伊 而 右 內 功 內引 伊
引 乙 助 另包 乙它 危
內 另 佐 包
火 水 二 方 改 且 伊 4每 改八
方 改 佐 另 改 才 乙
功 另 元由由 何 乙另 佐 佐 佐 乙 又
改乎 伊 火 佐 改八 火
4 佐 改八 佐 另 改 才 水
小 改伊 克 改 伊 另
改 住 改內 內 乎 改
4每 改伊 乎 改 外 ； 乎
改 好乙伊 改乎 右改 乎 改另 改
外 伊
TAPES 、 改 才 由 才 休 改 另
16 加 干 作 收 攻 氏包 小 另 佐
13.30±8.65 µg/m3 且 小另 改 元由休 作 (chronic
doi:10.6342/NTU201901973
51
hyperglycemia)向 否 功 干 作
(vascular complication) 寸且 小另 改 (myocarditis)
μ 安 以 (Yan, C et al. 2014) 成 8
(spontaneously hypertensive rats, SHR) TAPES 功 3 向6
改 亡 收 休 改 另
努 式 改 3 PM2.5 包佐
8.6 µg/m3 改 3 PM2.5 包佐 10.8 µg/m3 且 休
改 另 外 向 Tau 互 安 火
另 改 SHR 西 串 攻
伊 才 17 加 3xTg-AD H 功 方12 加
改 另 改 努 攻 另
佐 7.6 µg/m3 且 Tau 互 改 H
氏 末(Chuang 2017) 亡 改 才 3xTg-
AD 功 母另 改 攻
5.2. PM
2.5佐
另 包佐 干 (2018.10.01 2018.12.31) 11.15 µg/m3
干 (2019.12.03 2018.03.03)另 佐 11.60 µg/m3 且
TAPES PM2.5佐 早 佐 21%(Yan, C et al. 2014)
改 再氏字氏包 各沉 西 西 早 PM2.5佐 且
TAPES PM2.5佐 早 19 % 且 向
另 由 生 改乎每 19 %
改 佐 亦 抑
左 15 µg/m3 亦 左(National Ambient Air
Quality Standards) 12 µg/m3 (World Health Organization,
WHO) 左 10 µg/m3 包
改 元由 佐 改 攻
住 且 它 (SO4-2)
(NO-3) 央 另
內 水何 住 PM2.5 它 SO4-2 NO-
3 PM2.5 20-45 (Malm, Sisler et al. 1994, Chan, Simpson et al. 1997, Turnbull and Harrison 2000) 沈(sulfate) 沈(nitrate) 沈(ammonium)
化 均 (SO2) (NOx)
(NH3) 每 又 住 它 布 伸
(Sun, Zhuang et al. 2004)
它 (calcium, Ca) 北(sodium, Na) 白
(potassium, K) 、 米 何 又 必 Ca
doi:10.6342/NTU201901973
53
完 皮 (Ristovski, Agranovski et
al. 1999) PM 尼 血 米內 佔 用
心交 (De Kok, Driece et al. 2006) 止 佔 反
(Si) (Al) 白(K) 北(Na) (Ca)(Lindbom, Gustafsson et al. 2006)
佔 均 (Cu) (Sb) 皮(Pb) (Cd) (Zn)
(Hjortenkrans, Bergbäck et al. 2006)
5.3. 另 西 串 攻
MWM 佐 另 西 向 串 攻 MWM
否 西 串 伊 且 6 3xTg-
AD 改 另 占 改 之
方 比 今 出 水 他 伊 且
充 他 (p<0.05) 充 比 今 水 他
由 伊 17 加 3xTg-AD 功 方12 加
改 改且 MWM 且 占 伊
他 伊 8 SHR TAPES 功
3 改 MWM 且 方 出
改 向 水 他 伊 充
充 比 今 改 向 水 他
改佐 另 手 、 西 串
伊 且 占 方 安 功 冷因
安 伊 干 功 方 安
功 死 (Fonken, Xu et al. 2011) Fonken 4
C57BL/6 H 改 佐 另 包佐 16.85 µg/m3 改
改6 H 加5 改10 改
MWM 且 占 方 包 他安 ，
伊 他 (Win-Shwe, Yamamoto et al. 2012) Win-Shwe
4 改 反 另 (nanoparticle-rich diesel exhaust,
NRDE) 改佐 122.08 µg/m3 另 25.52 nm 改
doi:10.6342/NTU201901973
55
小另 改外 攻 西 且 小 改 外 攻 串
火 改 佐 另 包佐 11
µg/m3 改 另 包 改另 佐
包 H 外 西 串
伊 每 攻
且 回 包佐 11.15 µg/m3 11.60 µg/m3 另
改 水 3xTg-AD 西 串
5.4. 另 生 攻
rotarod 改另 生 攻 伊 且
6 3xTg-AD 改 另 力本 今 力本
干 六 才 他 否 干 小 改 八
AD 生 寸西 小
方 小生 妄序(Suva, Favre et al. 1999) 火 住
生 妄序 AD 方 寸西 式 AD 由 生
(motor signs, MOSIs) 小 13 干 呈
MOSI 化 呈 功 36 生 內
八存片 生 免 肌 火 方 (Scarmeas,
Hadjigeorgiou et al. 2004)
百 死 仁 AD 外 伊
伊 生 向AD 仁 AD
H H 生 火 且
百 APP751 / PS1KI (局 ) 5xFAD H 收 小 生
小 判他 安 光 夾 Aβ 但 安
(Wittnam, Portelius et al. 2012) ， TauJNPL3H
收 rotarod (balance beam) (coat hanger tests) 生
氏 六 小 百 Tau 互
(Morgan, Munireddy et al. 2008) 3xTg-AD 小 H
平 rotarod 小 MWM 今
doi:10.6342/NTU201901973
57
(Filali, Lalonde et al. 2012, Stover 2019) rotarod
(2 6 9 12 15 ) 3xTg-AD 生 生 西
且 小 2 H 生
小 平 生 西 卡 H 生
H (Oore, Fraser et al. 2013)
用 3xTg-AD 收 生 H
乏 另 水 生 他
5.5. 另 MDA 攻
MDA 、 改 另
內 κ 反 血 火 每 血
判他 安
包介光 (Soderberg, Edlund et al. 1991)
MDA 功 Tau 互 由 估 互
但 每 妄序 行 妄序 化中 努 (Liu, Li et al. 2015)
才 安 五 任他
改 另 3 氏 由 MDA 佐
氏 H 且 改 MDA
才 他 (p<0.05) 困 火
才 他
由 SD 改佐 另 且 小 另 改 HO-1
他 另 由 用 另
我 元由 攻 元由 古
功 功 否 (Guerra, Vera-Aguilar et al. 2013)
Cole 4 改 佐 250-300 µg/m3 改 6 H
且 MDA 他 (Cole, Coburn et al.
2016)
且 向 且 否 且 改3 MDA
安 困 才 他
doi:10.6342/NTU201901973
59
由3 另 改
內 氏包 由 MDA 化 氏包
否氏 (2-thiobarbituric acid reacting substances test, TBARS assay) 氏 (Spectrophotometric assay) MDA
(thiobarbituric acid, TBA)、 MDA-TBA 火 小
， 一 TBA 外向 否 小 TBA
外向 且 功 由 (Ceconi,
Cargnoni et al. 1991) 由
(high performance liquid chromatography, HPLC) 氏包 MDA (Young and Trimble 1991, Tukozkan, Erdamar et al. 2006) TBA 右向
MDA 否 向仁 否 小 DNPH 向 MDA 功
否 HPLC 左死五 (Cordis, Das et al. 1998)
TBA 向 DNPH 且 小 TBA 氏
佐 他 DNPH 氏 佐 (Tukozkan, Erdamar et al. 2006)
Ceconi 4 小 且 且 TBA 氏
MDA 佐 DNPH 氏 佐 (Ceconi, Cargnoni et al. 1991)
Pilz 4 小 MDA 佐 100 (Pilz, Meineke
et al. 2000) 外 成 TBA 向 MDA 且 TBA 外
且件 MDA 且 伊 HPLC-MS/MS DNPH 向 MDA
MDA-DNPH
5.6. 另 Tau 互 攻
Tau 互 另 互 另 互 (tubulin) 另
(Weingarten, Lockwood et al. 1975) 八 Tau 互 另
Tau 互 小 Tau 互 向 互 (Motor
protein kinesin) 另 且 功 生 毛 (Ebneth, Godemann et al.
1998) t-Tau 互 五令 (Hampel, Blennow et al. 2010)
改 另 3 氏 t-Tau 互 小包 氏
H 且 改 t-Tau 互
小包 他 火 才 他 t-Tau
互 ， 改 7.7 佐 另 且 小 t-Tau
互 水 他 (Bhatt, Puig et al. 2015) Bhatt 4 改佐 65.7µg/m3
改6 H 加 改5 改9 SD 改
市 且 改 t-Tau 互 他 (Ho, Yang et
al. 2012) 小 改PM 下
doi:10.6342/NTU201901973
61
5.7. 另 努 式互 攻
氏包 努 式 互 p-Tau A#42
努 氏 t-Tau 互 佐 4-5 (Hu, He et al. 2002) ，
努 t-Tau 互 佐 向 功 外
t-Tau 互 水 左死 努 向 (Blennow
and Hampel 2003) 伊 p-Tau 互 功
仁 Tau 互 由 占 PHF 化中 NFTs (Verwilst, Kim
et al. 2018) Tau 互 五 小
、 攻
Ser199/Ser202/Thr205 Thr212 Thr231/Ser235 Ser262/Ser356 Ser422 p-Tau
互 外 另 互 (Alonso Adel, Mederlyova et al. 2004)
Thr231 Ser396 Ser422 p-Tau 互 外 功p-Tau 互 占
主 氏 Ser199/Ser202 p-Tau 互 小包
Ser199 Ser202 Ser409 扮且 方五 小
(Kimura, Ono et al. 1996) Maurage 4 Ser199
扮且 方 Ser199 、 Tau 互
寸 (Maurage, Sergeant et al. 2003)
且 改 3 p-Tau 互 小包 才 他
(p<0.05) 火 Tau 互 (Entorhinal
cortex)判 (Hu, Wu et al. 2017) ， 右 小p-
Tau 互 小包安 另 由 用功
化 另 (Calderon-Garciduenas, Azzarelli et al. 2002, Wang, Xiong et al.
2017) 仁 另 改 否 (Levesque, Surace et al. 2011, Levesque, Taetzsch et al. 2011)
另 否向 Tau 互 由
(Metcalfe and Figueiredo-Pereira 2010) 仁 西 伊
伊 努 寸西 (Zelaya, Perez-
Valderrama et al. 2015, Lachen-Montes, Gonzalez-Morales et al. 2016) Attems
4 、 努 方 Aβ 但向 p-
Tau 互 占 (Attems, Walker et al.
2014) 且 回 改 另 化 功
p-Tau 互 小包安
F344 休 改 小
Ser199 p-Tau 互 安 (Levesque, Surace et al. 2011) Levesque 4
改佐 991.8 µg/m3 改 6 且 p-Tau 互
改 水 他 且 他 改佐
p-Tau 互 小包 改3 安 氏 p-Tau 互
小包 Ser199/Ser202 水 二
氏 功 功 母 p-
Tau 互 攻
Tau 互 元由Tau 互 Tau 互 打 Tau
互 Tau 互 Tau 互 由 (Hanger,
Anderton et al. 2009) 努 小Tau 互 安
Tau 互 (Trojanowski and Lee 1995) 行
doi:10.6342/NTU201901973
63
PHF(Hamano, Gendron et al. 2008, Wang and Mandelkow 2012)
行、 外 向 Tau 互 由 (Peric and
Annaert 2015)
Aβ42內 住 另 件 他 攻
Aβ42 攻 A#42
(oligomer) Aβ 包 五
(monomer) 每 每(diffusible ligands) (fibril) (Plaques)
A# 每 A# 每 每 Aβ 每 每 件
包 人17 42 kDa 化 每 材
民 有估 成 小 且件
Aβ 外 小 (Rangachari, Moore et al. 2007)
右氏包 另 Aβ42
另 攻
5.8. 另 另 攻
另 才 另
12% 外 行 口
； ＝似 元由包氏 Iba-1 H 另
改 內 另 攻 且 小
他 改 他
由 改 (traffic-related air pollution,
TRAP) 外 另 (Block, Zecca et al. 2007, Block and Calderón- Garcidueñas 2009, Cheng, Saffari et al. 2016) 且 改TRAP
C57BL / 6J 外判他 安 另 否 (Mumaw,
Levesque et al. 2016) 3 18 C57BL / 6J 改
( H 0.2(m) 另 (佐 342±49 (g/m3)10 且 小 地H
二 CA1 25% Iba-1 安 50% 步 互 (myelin
basic protein, MBP)毛 50%(Woodward, Pakbin et al. 2017) 乙C57BL
/ 6 H 改 另 (diesel exhaust, DE) (佐 250-300(g/m3 6
H ) 小 由 (IL-1α IL-1β IL-3 IL-6 TNF-α) 他安
( ) 小 Iba-1 互
(translocator protein, TSPO) 小包 安 DE 另 改 另
(Cole, Coburn et al. 2016)
住 小 另 佐 水
另 水 人 伊 收 他
western blot 包氏 Iba-1 小包 ； 西
doi:10.6342/NTU201901973
65
(immunohistochemistry, IHC)、 Iba-1
5.9. 另 行、 攻
行、 母 由
行、 夫外五 行、 切
古 元由包氏LC3B H 另 改
內 行、 攻 且 小 六 他
百否 改 佐 行、
LC3 它 互 包 17kDa 甲
自 行由 行每 行 它 互
血 它 LC3(LC3-I)向 考決 LC3-
考決 (LC3-II) 五 占 行每 行每向它 每 它
每 行每 五它 每 母 母 每它 乎 LC3-II 母
行每 LC3-II 它 每 引 行、 由；
； 先 呈氏 LC3 氏包 行 行 由 (Tanida,
Ueno et al. 2008) ； western blot 包氏LC3B 小包 ，
住 包 人 沙夫
LC3-I 小包 LC3-II 包 (Mizushima and Komatsu
2011) 伊 由 且 小
western blot 由 SDS-PAGE LC3-II LC3-I 二
LC3 ； 七 LC3-I(18kDa) LC3-II (16kDa) 住
小 LC3-II LC3-II / LC3-I 包向 行每 包 (Kabeya, Mizushima
et al. 2000) ， 好 只 行每 且件 LC3-II
LC3-II 小包右 行 由 行
包 H LC3-II ； LC3-I 下 外
LC3-II 包 八 (Kabeya, Mizushima et al. 2004) 太
， 由； 氏包 LC3-II 死 行、
小 包
； 包氏 LC3 行、 另形
行每 西 (Ashford and Porter 1962) 先 決
(monodansylcadaverine, MDC) 行 (Biederbick, Kern et al.
1995) 包氏 目 石 (mammalian target
of rapamycin, mTOR) Becline-1 行、 血 行 每(autophagy receptor,
p62) 行 互 N 行、 mTOR 由 行何 比
末古 打 行(Kim and Guan 2015) Becline-1 LC3 打 行每
(Sahni, Merlot et al. 2014, Lee and Lee 2016) p62 向 行每 母 (Katsuragi, Ichimura et al. 2015)
doi:10.6342/NTU201901973
67
5.10. 寸 攻
內 寸 且 改3 向 改 水
寸 TAPES 功 改 且 (Wu 2016, Chuang
2017) ， 改 佐 另 改 CA1
CA3 小件 CA1 勻 日(Apical dendritic spine)
CA3 毛 成 件 否民 (nissl
stain) 水 H&E 好 功
母A# 但 八 (congo red stain)
內 寸 且 3 向 改 另 ，
寸 他 向 TAPES 功 改 且 (Wu
2016, Chuang 2017)
住 佐 另 功 改 且 小 改 內 H&E
行 安
(Saldiva, Clarke et al. 2002) Saldiva 4 改佐 另 包佐
262.21 µg/m3 且 改佐
水 內 寸且
5.11. 另 改向
努 才 方 (Gloor
and Guberman 1997) 妄序 小
才 妄
抑 另
才 否
且 改 另 p-Tau
打乙 另 改向 百
住 內 母 件 小 尼 元由
五 元 化了 乎
(olfactory epithelium) 每 (olfactory receptor neurons,
ORN) 外乙 功 (Halász 1990) AD
ORN 小由 Tau 主(Tabaton, Cammarata et al. 1991)
71% AD 小 Aβ 但
22%(Arnold, Lee et al. 2010) 寸 式 AD
西 互 E(Apolipoprotein E, ApoE) 五 小
ApoE ； 否 ORN 包 AD 平 3.5
(Yamagishi, Takami et al. 1998)
小 改 另 安 八
小 由 安 ORN 3- (3-
nitrotyrosine)； 否 安 平 右 ；
否 行 AD 安 八 成
