代替PFASの安全性に新たな知見―PFBSが発生期の代謝と器官機能に影響

2026-10-02 九州大学

九州大学などの国際共同研究グループは、従来型PFASの代替物質として使用される短鎖PFASの一種、PFBS(ペルフルオロブタンスルホン酸)が、発生期の生物に及ぼす影響をゼブラフィッシュ胚で調べた。PFOSやPFOAに対する規制が進む一方、代替PFASの安全性情報は十分ではない。研究では、PFBSに曝露したゼブラフィッシュにおいて、体内へのPFBS蓄積に伴って糖・脂質代謝が乱れ、酸化ストレスや細胞死が増加することを確認した。さらに、心臓機能、顔面形成、神経発生、視覚機能などにも変化が認められた。遺伝子発現解析と生理・発生学的解析を組み合わせることで、PFBSが代謝異常から細胞ストレスを引き起こし、発生過程の器官形成や機能に影響する可能性を示した。短鎖PFASは長鎖PFASより蓄積しにくいとされるが、代替物質であっても安全とは限らないことを示す基礎データであり、今後のPFASの環境・生体影響評価や安全性評価に役立つことが期待される。

代替PFASの安全性に新たな知見―PFBSが発生期の代謝と器官機能に影響
短鎖PFASの一種PFBSは、ゼブラフィッシュにおいて代謝異常と細胞ストレスを引き起こし、発生に影響を及ぼす可能性が示唆された。 ※本画像は、謝准教授のアイデアをもとにChatGPTで作成しています。

<関連情報>

ペルフルオロブタンスルホン酸は代謝ストレスを誘発し、ゼブラフィッシュ胚の細胞ストレスおよび発生異常を引き起こす Perfluorobutane sulfonate induces metabolic stress leading to cellular stress and developmental defects in zebrafish embryos

Zulvikar Syambani Ulhaq, Delbert Almerick T. Boncan, Da-Wei Liu, Chen Hsu, Jingru Qin, Jen‐Kun Chen, May-Su You, Ting Fung Chan, Yukiko Ogino, Yun-Jin Jiang, Keng Po Lai, William Ka Fai Tse
Journal of Hazardous Materials Advances  Available online: 23 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.hazadv.2026.101596

Highlights

  • PFBS exposure disrupts metabolic homeostasis in developing embryos.
  • Metabolic stress occurs before cellular dysfunction and developmental toxicity.
  • Early developmental stages are highly sensitive to short-chain PFAS.
  • Toxicity occurs despite the presumed safety of PFBS alternatives.
  • Findings support pathway-based risk assessment of emerging PFAS.

Abstract

Perfluorobutane sulfonate (PFBS) is a short-chain per- and polyfluoroalkyl substance (PFAS) widely adopted as a substitute for restricted long-chain homologs. Despite its increasing prevalence, the mechanisms underlying PFBS-induced developmental toxicity remain incompletely understood. Using an integrated zebrafish model, we demonstrate that PFBS bioaccumulates and disrupts metabolic homeostasis, including hyperglycemia associated with impaired insulin signaling and dysregulated lipid metabolism. Alterations in metabolic pathways, together with disturbances in the tricarboxylic acid (TCA) cycle, were accompanied by increased cytosolic oxidative stress, lipid peroxidation, and apoptosis. These metabolic and oxidative alterations were associated with impaired organ development and function. Major outcomes included cardiac contractile deficits with reduced cardiac output, craniofacial abnormalities associated with collagen suppression, neurodevelopmental defects involving altered neural patterning and axonal integrity, and selective rod photoreceptor loss accompanied by visual dysfunction. Collectively, these findings support a mechanistic framework in which PFBS-induced metabolic dysregulation contributes to oxidative stress and multi-organ developmental toxicity, highlighting the need for continued toxicological evaluation of short-chain PFAS alternatives.

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