PFHxS通过激活自噬和内质网应激调控的线粒体通路凋亡诱导肝细胞毒性机制研究

推荐：本研究针对全氟己烷磺酸(PFHxS)肝毒性机制不明的问题，通过体外实验首次揭示：80-320 μM PFHxS通过升高ROS/Ca2+水平，调控LC3B-II/ATG家族蛋白和ERS通路(ATF6/GRP78/CHOP)，激活自噬和线粒体凋亡通路(Bax/CYPD/Cyt-C↓Bcl-2)，为PFAS替代物的毒性评估提供新靶点。

　　

随着全氟和多氟烷基物质(PFAS)在工业和消费品中的广泛应用，其环境持久性和生物累积性引发重大健康担忧。作为PFOS的主要替代物，全氟己烷磺酸(PFHxS)在人体内半衰期长达8.5年，肝脏中蓄积系数最高，但具体毒性机制尚未阐明。既往研究发现PFHxS可导致肝肥大和脂代谢紊乱，然而关于其诱导肝细胞死亡的分子通路，特别是自噬(autophagy)与内质网应激(ERS)的交互作用仍属空白。

为揭示这一科学问题，遵义医科大学（Zunyi Medical University）的研究团队在《Food and Chemical Toxicology》发表重要成果。研究人员采用人正常肝L02细胞模型，通过CCK-8检测细胞活力，荧光探针测定ROS和Ca²⁺水平，结合Western blot分析凋亡/自噬相关蛋白表达，首次系统阐明了PFHxS通过"自噬-ERS-线粒体凋亡"级联反应诱导肝毒性的分子机制。

主要技术方法

1. 细胞毒性检测：CCK-8法评估不同浓度(20-640 μM)PFHxS处理24小时对L02细胞活力的影响
2. 细胞凋亡分析：Annexin V-FITC/PI双染结合流式细胞术检测凋亡率
3. 氧化应激评估：DCFH-DA荧光探针检测ROS水平，Fluo-4 AM测定Ca²⁺浓度
4. 分子机制探索：Western blot检测自噬标志物(LC3B-II、p62)、ERS通路蛋白(ATF6、GRP78、CHOP)及凋亡相关因子(Bax/Bcl-2、CYPD、Cyt-C)表达

研究结果

Chemicals and antibodies
实验采用95%纯度PFHxS（上海麦克林生化），关键抗体包括Sigma-1受体(Sig-1R)、磷酸化mTOR(p-mTOR)等。

Cell viability assay
320 μM PFHxS处理24小时使L02细胞活力下降44%，呈现剂量依赖性。后续实验选择20(低)、80(中)、320(高) μM三个浓度梯度。

PFHxS-induced hepatotoxicity involves activating ERS-regulated mitochondrial pathway apoptosis

1. 氧化应激：320 μM组ROS和Ca²⁺水平显著升高
2. 自噬激活：LC3B-II、ATG3/5/7、p-Beclin-1表达上调，p-mTOR抑制
3. ERS通路：ATF6、GRP78、CHOP蛋白表达增加2-3倍
4. 线粒体凋亡：促凋亡因子Bax、CYPD、Cyt-C显著升高，抗凋亡蛋白Bcl-2下降

Conclusions
研究证实PFHxS通过三重机制诱导肝毒性：①破坏钙稳态和氧化还原平衡；②抑制Sig-1R/mTOR通路激活自噬；③触发ATF6-GRP78-CHOP级联反应导致线粒体途径凋亡。该发现为PFAS类污染物的毒性干预提供了新靶点——同时调控自噬流(autophagy flux)和ERS可能成为防治PFHxS肝损伤的有效策略。

这项研究的创新性在于首次绘制了PFHxS肝毒性的完整信号网络，特别揭示了自噬与ERS的协同作用。鉴于PFHxS在人体内的长期蓄积特性，该成果对制定更精准的环境污染物安全阈值具有重要参考价值，也为开发针对PFAS相关肝病的靶向治疗奠定理论基础。