ヒト肝細胞株に対する長鎖パーフルオロアルキル物質に対する新規フッ素化代替物の細胞毒性と、ヒト肝臓脂肪酸結合タンパク質に対するそれらの結合能力

より短い鎖のホモログや他の種類のフッ素化化学物質は現在、長鎖パーフルオロアルキル物質（PFASS）の代替として使用されていますが、その安全情報は不明確で緊急に必要なままです。ここでは、いくつかのフッ素化代替物の細胞毒性（すなわち、6：2フルオロテロマーカルボン酸（6：2 FTCA）、6：2フルオロテロマースルホン酸（6：2 FTSA）、6：2塩素化ポリフルオリウドエーテルスルホネート（6：2 Cl-）PFESA）、およびヒト肝臓HL-7702細胞株に対するヘキサフルオロプロピレン酸化物（HFPO）ホモログ）を測定し、パーフルオロオクタン酸（PFOA）およびパーフルオロオクタンスルホン酸（PFOS）と比較しました。それらの結合モードとヒト肝臓脂肪酸結合タンパク質（HL-FABP）への親和性も決定されました。PFOAおよびPFOS、6：2 Cl-PFESA、HFPOトリマー酸（HFPO-TA）、HFPOテトラマー酸（HFPO-TEA）、および6：2 FTSAは、細胞の生存性に対してより大きな毒性効果を示しました。低曝露用量では、これらの代替は、PFOAおよびPFOSのそれとは異なる同様のメカニズムを伴う細胞増殖を誘導しました。さらに、HL-FABPへの結合親和性は、6：2 ftca <6：2 ftsa <hfpo二量体酸（HFPO-DA）<PFOA <PFOS/6：2 CL-PFESA/HFPO-TAの順に減少しました。特徴的な構造により、6：2 Cl-PFESAおよびHFPOホモログは、PFOAおよびPFOと比較して、ユニークな結合モードとより高い結合エネルギーを備えたHL-FABPインナーポケットに結合していました。この研究は、使用中のPFAS代替の毒性に関する理解を高め、新しい代替品の開発のための有用な証拠を提供します。

Although shorter chain homologues and other types of fluorinated chemicals are currently used as alternatives to long-chain perfluoroalkyl substances (PFASs), their safety information remains unclear and urgently needed. Here, the cytotoxicity of several fluorinated alternatives (i.e., 6:2 fluorotelomer carboxylic acid (6:2 FTCA), 6:2 fluorotelomer sulfonic acid (6:2 FTSA), 6:2 chlorinated polyfluorinated ether sulfonate (6:2 Cl-PFESA), and hexafluoropropylene oxide (HFPO) homologues) to human liver HL-7702 cell line were measured and compared with perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctane sulfonate (PFOS). Their binding mode and affinity to human liver fatty acid binding protein (hL-FABP) were also determined. Compared with PFOA and PFOS, 6:2 Cl-PFESA, HFPO trimer acid (HFPO-TA), HFPO tetramer acid (HFPO-TeA), and 6:2 FTSA showed greater toxic effects on cell viabilities. At low exposure doses, these alternatives induced cell proliferation with similar mechanism which was different from that of PFOA and PFOS. Furthermore, binding affinity to hL-FABP decreased in the order of 6:2 FTCA < 6:2 FTSA < HFPO dimer acid (HFPO-DA) < PFOA < PFOS/6:2 Cl-PFESA/HFPO-TA. Due to their distinctive structure, 6:2 Cl-PFESA and HFPO homologues were bound to the hL-FABP inner pocket with unique binding modes and higher binding energy compared with PFOA and PFOS. This research enhances our understanding of the toxicity of PFAS alternatives during usage and provides useful evidence for the development of new alternatives.