《Environmental Pollution》：Perfluorooctanesulfonate (PFOS) precursor biotransformation drives shared lipidomic remodeling in HepaRG cells
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•在PFOSA和N-MeFOSE-M暴露后检测到与PFOS相关的信号。•细胞内组学捕获了更广泛的PFAS引起的扰动。•共同的PFAS响应主要由推测的脂质相关特征主导。•通路相关特征映射到脂质和氨基酸代谢。•配对组学揭示了区室特异性的氨基酸变化。引言全氟和多氟烷基物质（PFAS
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在PFOSA和N-MeFOSE-M暴露后检测到与PFOS相关的信号。
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细胞内组学捕获了更广泛的PFAS引起的扰动。
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共同的PFAS响应主要由推测的脂质相关特征主导。
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通路相关特征映射到脂质和氨基酸代谢。
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配对组学揭示了区室特异性的氨基酸变化。
引言
全氟和多氟烷基物质（PFAS）是合成氟化化学品，其特征是至少含有一个完全氟化的甲基或亚甲基碳原子（OECD, 2021）。由于其具有高热稳定性、化学抗性及拒水拒油性能，PFAS被广泛应用于工业和消费产品中，包括食品接触材料、防污纺织品、不粘涂层和水成膜泡沫（AFFF）（Gaines, 2023）。全氟辛基磺酸（PFOS）是一种被列为斯德哥尔摩公约中持久性有机污染物的传统PFAS（van der Veen et al., 2023）。尽管在许多国家已限制直接生产和使用PFOS，但由于PFOS相关前体可转化为PFOS，它们在环境中仍然具有重要意义。例如，全氟辛烷磺酰胺（PFOSA）在美国、日本和中国的水生环境中被检出（Ahrens, 2011），而N-甲基全氟辛烷磺酰胺乙醇（N-MeFOSE-M）是智利海洋塑料碎片中检测到的主要长链PFAS（Gómez et al., 2021）。
PFOS及其前体在环境行为和生物归趋方面可能存在显著差异。PFOS是一种末端全氟烷基酸，高度稳定且不易进一步降解，而PFOSA和N-MeFOSE-M等前体化合物可能会经历分步转化，最终生成PFOS。以往的体内、体外和计算机模拟研究表明，PFOS前体的生物转化可能涉及细胞色素P450介导的N-去烷基化生成PFOSA，随后发生氧化脱氨和水解生成PFOS（Benskin et al., 2009; Fu et al., 2015; Xu et al., 2004）。由于中性且半挥发的PFOS前体可能经过大气传输并在室内灰尘中积累，它们可能通过吸入和意外摄食成为人类PFOS暴露的一个被忽视的来源（Fraser et al., 2013; Ismail et al., 2023; McIntyre et al., 2026）。然而，与PFOS相比，PFOSA和N-MeFOSE相关前体的生物学效应仍未得到很好的表征。
越来越多的证据表明，PFAS暴露与多种不良健康结果相关，包括发育毒性、免疫毒性、内分泌干扰、致癌性和肝毒性（Radke et al., 2022）。肝脏是PFAS毒性作用的主要靶器官，因为许多PFAS会在肝组织中积累，并与脂质结合蛋白、核受体、转运蛋白及膜相关过程相互作用（Costello et al., 2022; Vujic et al., 2024）。与这些生物学靶标一致，PFAS暴露与肝酶水平改变、肝脏脂质蓄积、脂肪酸氧化受损以及脂质调节信号通路变化有关（Luo et al., 2024），这可能有助于代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）的发生或进展（Baumert et al., 2025; Li et al., 2025; Zhang et al., 2024）。
尽管人们对PFAS相关的肝毒性越来越感到担忧，但大多数毒理学研究仍集中在PFOS和PFOA等末端全氟烷基酸上。PFOS前体是否会诱导类似PFOS的代谢效应、前体特异性扰动或两者兼有，目前尚不清楚。这种区别很重要，因为前体毒性可能源于PFOS的形成，也可能源于母体化合物或中间代谢物的生物活性。然而，很少有研究使用配对的细胞内和细胞外代谢组学及脂质组学来直接比较PFOS、PFOSA和N-MeFOSE相关化合物，这种比较可以捕获细胞内代谢重塑以及细胞外代谢物或脂质的再分布。
在本研究中，我们使用具有代谢活性的HepaRG细胞，比较了PFOS和两种PFOS相关前体（PFOSA和N-MeFOSE-M）的细胞内PFOS相关信号及组学效应。进行配对的细胞内和细胞外代谢组学/脂质组学分析，以评估前体暴露是否会产生可检测的细胞内PFOS相关信号，以及PFOS、PFOSA和N-MeFOSE-M是诱导共同的还是化合物特异性的代谢扰动。本研究旨在阐明PFOS前体潜在生物转化、脂质组学重塑、氨基酸和氮代谢以及与肝代谢功能障碍相关的通路特征之间的关系。这些发现可能有助于填补PFOS相关前体的毒理学数据空白，并支持未来对PFOS前体化合物的风险评估。
章节片段
化学品和试剂
全氟辛基磺酸（PFOS；货号：PFOS-001S；纯度：92.7%）购自AccuStandard Inc.（美国康涅狄格州纽海文），而全氟辛烷磺酰胺（PFOSA；货号：P286245；纯度：95%）和N-甲基全氟辛烷磺酰胺乙醇（N-MeFOSE-M；货号：TRC-KIT7985；纯度：95%）购自Toronto Research Chemicals（加拿大安大略省沃恩）。伊格尔最低必需培养基（EMEM）和台盼蓝购自Thermo Fisher Scientific（美国马萨诸塞州沃尔瑟姆）。CellTiter-Glo?
PFAS细胞毒性评估及暴露浓度选择
使用CellTiter-Glo?发光测定法评估了HepaRG细胞在100 μM的PFOSA、PFOS或N-MeFOSE-M暴露48小时后的细胞活力（图2）。N-MeFOSE-M、PFOSA和PFOS的相对细胞活力分别为78.2 ± 19.0%、131.1 ± 20.1%和79.9 ± 36.0%。基于这些结果，选择100 μM作为后续组学分析的最高暴露浓度，但对于PFOS和N-MeFOSE-M而言，该浓度被认为是接近细胞毒性阈值的高暴露条件
讨论
PFOS是研究最为广泛的传统PFAS之一，而其前体，包括PFOSA和N-MeFOSE相关化合物，尽管有可能通过生物转化对体内PFOS负荷有所贡献，但相对而言受到的关注较少。目前的证据表明，某些PFOS前体可以发生代谢转化（Benskin et al., 2009; Fu et al., 2015; Makey et al., 2017），但相对较少的研究使用配对的
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论文章撰写过程中生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本工作期间，作者使用了ChatGPT-5.5以提高英文写作质量。在使用这些工具后，作者仔细审查和编辑了内容，必要时进行了修改，并对已发表文章的内容承担全部责任。
资金来源
本研究由国家科学及技术委员会的拨款支持（）。
利益冲突声明
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