河豚毒素的性質(zhì)及應(yīng)用研究進(jìn)展

王純純，喬 琨，陳 貝，許 旻，黃鷺強(qiáng)*，劉智禹*

(1.福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350108；2.福建省水產(chǎn)研究所，國(guó)家海水魚(yú)類(lèi)加工技術(shù)研發(fā)中心，福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 廈門(mén) 361013)

河豚毒素(Tetrodotoxin，TTX)是一種非蛋白高毒性的天然海洋活性物質(zhì)，于鲀科魚(yú)(Tetraodontidae)中發(fā)現(xiàn)，因此命名為河豚毒素。TTX主要分布于鲀魚(yú)的內(nèi)臟，不同河鲀間分布差異較大。TTX毒性極強(qiáng)，小鼠腹腔注射的半致死劑量(LD50)僅為 10.7 μg/kg[1]，且穩(wěn)定性強(qiáng)，一般的處理方式難以降解其毒性。TTX還是一種特殊的選擇性鈉離子通道阻斷劑，現(xiàn)研究熱點(diǎn)多集中于應(yīng)用于麻醉、戒毒、治療神經(jīng)類(lèi)疾病[2]。河鲀味美，但慕名者發(fā)生中毒事件屢出不窮，且目前尚無(wú)有效的解毒劑。了解TTX的性質(zhì)對(duì)開(kāi)放河鲀魚(yú)市場(chǎng)及保障人類(lèi)生命安全有著重要的生物學(xué)意義，研究TTX的應(yīng)用可以充分利用TTX的特殊性質(zhì)，拓寬河鲀的應(yīng)用效益途徑。本文結(jié)合近年TTX的研究進(jìn)展提出展望，為深入研究TTX的性質(zhì)及應(yīng)用提供參考資料。

1 河豚毒素簡(jiǎn)介

1.1 TTX理化性質(zhì)

TTX是許多生物體內(nèi)含有的一種天然非蛋白毒素，由一個(gè)帶有三環(huán)正酯的四環(huán)骨架和一個(gè)環(huán)胍部分組成[3]。河豚毒素分子通過(guò)胍基與氮原子的質(zhì)子化形成的陽(yáng)離子和正羰基的離解作用形成的陰離子相互結(jié)合成內(nèi)鹽[4]。TTX粗品為黃褐色粉末，純品呈白色晶體狀，易潮解，極易溶解于稀酸水溶液，親水性強(qiáng)，呈弱堿性(pKa為8.76)，分子式為 C11H17O8N3，分子量?jī)H為319，屬于氨基全氫喹唑啉化合物。TTX在溶液中有三種結(jié)構(gòu)變化(TTX、內(nèi)酯型 TTX、半縮醛型 TTX)，TTX理化性質(zhì)穩(wěn)定性強(qiáng)，在酸性和中性條件下均具有熱穩(wěn)定性，高溫下毒性增強(qiáng)；堿性條件下TTX在90℃～100℃與5%氫氧化鉀溶液作用分解成C9堿，可通過(guò)其熒光發(fā)色基團(tuán)進(jìn)行TTX的化學(xué)檢測(cè)[5]。

1.2 河豚毒素的致毒機(jī)理

電壓門(mén)控鈉離子通道是一種跨膜蛋白，在細(xì)胞電信號(hào)中發(fā)揮重要作用。其活性受細(xì)胞膜電位的調(diào)節(jié)，開(kāi)放的通道允許離子沿電化學(xué)梯度在細(xì)胞膜上移動(dòng)。TTX的胍基在人體內(nèi)發(fā)生了質(zhì)子化而帶上正電，因此能夠結(jié)合電壓門(mén)控鈉通道，結(jié)合鈉離子通道側(cè)鏈上帶負(fù)電的羰基導(dǎo)致鈉離子無(wú)法進(jìn)入通道。TTX能與鈉離子通道受體特異性靶分子結(jié)合位點(diǎn)Ⅰ結(jié)合，使得鈉離子無(wú)法進(jìn)入離子通道中，其阻塞造成神經(jīng)興奮傳導(dǎo)速率減慢，從而間接影響神經(jīng)中樞和神經(jīng)末梢，引起麻痹、血壓下降。攝入河豚毒素的中毒患者終因呼吸麻痹引起呼吸衰竭而死亡[6]。一些研究人員研究了TTX對(duì)小鼠和兔子的毒性。小鼠腹腔注射、皮下注射和灌胃給藥毒素的半致死劑量(LD50)分別為10.7、12.5、532.0 μg/kg，發(fā)現(xiàn)雄性小鼠對(duì)TTX更敏感。另一方面，肌肉注射和靜脈注射的兔子的最小致死劑量(MLD)分別為5.3、3.1 μg/kg，而致死劑量(LD)分別為5.8、3.8 μg/kg。此外，經(jīng)腹腔注射TTX對(duì)小鼠的毒性比口服TTX高約50倍[1]。

2 河鲀體內(nèi)河豚毒素的來(lái)源

TTX廣泛存在于各個(gè)物種中，分布呈現(xiàn)特異性、地域性、季節(jié)性等特點(diǎn)，其共性是與水生生態(tài)高度相關(guān)。因此關(guān)于河鲀體內(nèi)TTX的來(lái)源目前出現(xiàn)了兩個(gè)爭(zhēng)端，分為外源性起源和內(nèi)源性起源。外源性是指來(lái)自食物網(wǎng)攝入產(chǎn)生毒素的途徑。內(nèi)源性則是指含有毒素的生物體自身合成毒素的途徑。

2.1 河豚毒素在河鲀中的分布

河鲀是中國(guó)海域中常見(jiàn)的有毒魚(yú)種，TTX分布于大部分有毒河鲀中(表1)。TTX含量與河鲀品種、組織、季節(jié)顯著相關(guān)，親緣關(guān)系較近的河鲀魚(yú)種體內(nèi)TTX含量相似[7]。一般，河鲀組織器官中毒性較強(qiáng)的有卵巢、肝臟和皮膚，精巢和肌肉毒性較低甚至無(wú)毒。但河鲀種間組織分布差異性極大，且在不同捕撈季節(jié)檢出的毒性大小也不同[8]。盧義博等[9]通過(guò)灌胃實(shí)驗(yàn)分析TTX在暗紋東方鲀不同組織器官中的轉(zhuǎn)移分布規(guī)律，各個(gè)器官對(duì)TTX有不同的作用功能，如腸道作為攝食的屏障阻礙TTX的吸收，因此在灌胃初期會(huì)檢測(cè)到大量TTX，隨時(shí)間延長(zhǎng)，TTX含量下降，TTX轉(zhuǎn)移到肝臟、皮膚、肌肉、性腺等組織中；鰓是河鲀排泄的主要器官，所以TTX含量極?。挥啄旰喻兊腡TX主要蓄積在皮膚，成年河鲀則主要蓄積在肝臟，性成熟后TTX轉(zhuǎn)移到卵巢；TTX轉(zhuǎn)移至代謝器官(膽囊、脾臟、腎臟)前濃度先升高后下降，推測(cè)這些器官在TTX的代謝和消除前期都發(fā)揮了重要作用。

表1 河豚毒素在河鲀體內(nèi)的分布情況

續(xù)表1

2.2 內(nèi)源性起源學(xué)說(shuō)

主張內(nèi)源性起源的學(xué)者認(rèn)為河鲀體內(nèi)的毒素是通過(guò)河鲀體內(nèi)某種特殊的機(jī)制或由微生物將攝入的食物反應(yīng)而生成毒素。但是始終沒(méi)有相關(guān)證據(jù)證實(shí)這一學(xué)說(shuō)的真實(shí)性，因此該學(xué)說(shuō)不被大眾認(rèn)可[37]。Matsumura K[38]證明了河鲀具有產(chǎn)生河豚毒素的能力，通過(guò)對(duì)劇毒的河鲀卵母細(xì)胞進(jìn)行人工授精和培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)胚胎的毒素水平隨著發(fā)育而不斷增加，這表明胚胎在發(fā)育過(guò)程中增加的河豚毒素是胚胎的產(chǎn)物，因?yàn)榕咛ゲ惶赡軓呐囵B(yǎng)液中攝取毒素。對(duì)于河豚毒素的隨機(jī)性，Tanu M B等[39]提出一種觀點(diǎn)，他認(rèn)為河豚毒素在生物體內(nèi)以一種無(wú)毒的前體或類(lèi)似物形式存在，而生物體在自身體內(nèi)微生物的作用下以及外界環(huán)境的影響下將其轉(zhuǎn)化為劇毒的河豚毒素。

2.3 外源性起源學(xué)說(shuō)

早在1982年Matsui T等[40]就發(fā)現(xiàn)河鲀?cè)诜趸笥脽o(wú)毒飼料人工飼養(yǎng)時(shí)變得無(wú)毒，從此開(kāi)啟了外源性起源學(xué)說(shuō)的研究熱潮。2006年研究人員發(fā)現(xiàn)網(wǎng)箱養(yǎng)殖或陸?zhàn)B可獲得無(wú)毒的河鲀，也驗(yàn)證了河豚毒素來(lái)源于攝食[41]。在封閉環(huán)境下，河鲀被喂養(yǎng)無(wú)毒飼料后，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其不產(chǎn)生毒性，而無(wú)毒河鲀口服有毒飼料后能迅速積累TTX[42]，進(jìn)一步補(bǔ)充了TTX來(lái)源于外界的證據(jù)。另外，研究人員利用免疫組織化學(xué)技術(shù)，將河鲀的組織切片放入含有TTX的培養(yǎng)液中，發(fā)現(xiàn)組織切片能夠攝入TTX，有利地證明組織不能分泌TTX，而是吸收體外的TTX[43]，且通常大多數(shù)河鲀魚(yú)的消化道是檢測(cè)到TTX含量最多的組織[25]，而消化道是攝食的第一道屏障；這些發(fā)現(xiàn)不僅證實(shí)TTX是來(lái)源于體外，還揭示了食物鏈這一來(lái)源途徑。

許多研究人員認(rèn)為從海洋和淡水沉積物中分離的TTX產(chǎn)生菌通過(guò)食物網(wǎng)在小型浮游動(dòng)物和碎屑喂食者體內(nèi)積累毒素，從而在大型動(dòng)物體內(nèi)積累毒素[44]。最近平角渦蟲(chóng)(Planoceramultitentaculata)已被認(rèn)為是河豚毒素在海洋動(dòng)物體內(nèi)積累的重要中間體，為細(xì)菌生產(chǎn)者和脊椎動(dòng)物體內(nèi)攜帶河豚毒素的物種提供了重要的聯(lián)系[45]。TTX分布于平角渦蟲(chóng)的所有三個(gè)系統(tǒng)發(fā)育類(lèi)群(古線(xiàn)蟲(chóng)、竹節(jié)線(xiàn)蟲(chóng)和線(xiàn)蟲(chóng))的各個(gè)屬當(dāng)中。其中特別令人感興趣的是頭孢菌屬的線(xiàn)蟲(chóng)，它可以積累極高數(shù)量的TTX，這使它們具有與河鲀相同的毒性水平[46]。實(shí)驗(yàn)證明，擬頭孢菌素提取物對(duì)TTX有很強(qiáng)的毒性相關(guān)作用[47]。TTX產(chǎn)生菌的種類(lèi)和數(shù)量在不斷增加，已報(bào)道的菌株大多屬于弧菌屬(Vibrio)。除弧菌外，產(chǎn)生TTX的細(xì)菌種類(lèi)較多，包括假單胞菌、芽孢桿菌、氣單胞菌、放線(xiàn)菌、沙雷氏菌、微桿菌和希瓦氏菌[48]。

河豚毒素是一種生物二級(jí)代謝物，而微生物種間的相互協(xié)調(diào)會(huì)影響微生物次級(jí)代謝物的生產(chǎn)，次生代謝物的生物合成途徑對(duì)于闡明河豚毒素的遺傳基礎(chǔ)至關(guān)重要[49]。目前微生物分離出的TTX含量極低，僅為ng級(jí)別，且暫無(wú)特定技術(shù)能夠證明TTX來(lái)源于微生物，由此可知河鲀體內(nèi)的TTX并非完全來(lái)源于微生物，可能與微生物種間或微生物與機(jī)體相互協(xié)調(diào)有關(guān)。這些途徑主要由編碼特定酶的基因的轉(zhuǎn)錄活性控制，這種酶進(jìn)一步編碼在細(xì)菌基因組中[50]，即表達(dá)毒素生物合成途徑的基因聚集在細(xì)菌基因組中。因此，關(guān)注細(xì)菌基因組可以更容易地理解TTX的起源和產(chǎn)生。

3 河豚毒素的耐受與富集

3.1 河豚毒素結(jié)合蛋白

含有TTX的生物體是如何抵抗TTX高毒性而存活的？其在體內(nèi)富集的途徑是怎樣的？解答這兩個(gè)問(wèn)題，主要考慮兩方面的因素。第一，河鲀體內(nèi)存在河豚毒素結(jié)合蛋白，它消除了毒素的影響，同時(shí)這一物質(zhì)還起到了轉(zhuǎn)運(yùn)毒素的作用。第二，鈉離子通道關(guān)鍵性氨基酸的改變，使得TTX失去作用靶點(diǎn)，無(wú)法致毒。

2000年Matsui T等從星點(diǎn)東方鲀血漿得到一種河豚毒素結(jié)合蛋白，其與TTX結(jié)合能力高達(dá)66%，但其僅在中性pH條件下通過(guò)特異性結(jié)合才能有效抵御來(lái)自TTX的傷害[51]。2001年Shoji Y等[52]從河鲀(Fugupardalis)血漿中分離出一種具有可溶性且能與石房蛤毒素(STX)和TTX結(jié)合的二聚體糖蛋白，被稱(chēng)為PSTBP(Pufferfishsaxitoxin and tetrodotoxin binding protein)，與Matsui T等[51]發(fā)現(xiàn)的河豚毒素結(jié)合蛋白同源。隨后在2013年Yotsu-Yamashita M等采用免疫組織化學(xué)方法研究了PSTBP在豹紋多紀(jì)鲀腸道、肝臟、卵巢、皮膚和骨骼肌中的分布規(guī)律，推測(cè)PSTBP是TTX在組織間，特別是肝臟、卵巢和皮膚之間轉(zhuǎn)移的載體蛋白，PSTBPs定位于TTX分泌腺周?chē)恼嫫ざ笙蛳袤w運(yùn)輸和提供TTX[53]。Satone H等[54]研究了重組紅旗東方鲀河豚毒素結(jié)合蛋白I型和 Ⅱ 型(rTrub.PSTBP1和rTrub.PSTBP2)分別與TTX和石房蛤毒素(STX)的結(jié)合能力，兩種蛋白都與三丁基錫結(jié)合，但在熱變性時(shí)失去了這種能力，只有rTrub.PSTBP2在熱變性的條件下也能與TTX結(jié)合，這一現(xiàn)象提示PSTBP2的氨基酸序列可能與TTX的親和力有關(guān)。Yotsu-Yamashita M等[55]在2018年調(diào)查了除東方鲀以外的四種有毒河鲀[黑斑叉鼻鲀(Arothronnigropunctatus)、紋腹叉鼻鲀(A.hispidus)、菲律賓叉鼻鲀(A.manilensis)、凹鼻鲀(Chelonodonpatoc)]中PSTBP類(lèi)似物的存在，結(jié)果表明PSTBP不是東方鲀屬特有的蛋白，同時(shí)也分布在有毒河鲀的其他屬。Qiao K等[56]在2021年克隆了來(lái)自菊黃東方鲀卵黃蛋白原的cDNA，重組表達(dá)蛋白產(chǎn)物與TTX結(jié)合可以有效降低毒性，且河鲀體內(nèi)不同組織和發(fā)育階段的卵黃蛋白原表達(dá)差異表明，結(jié)合蛋白可參與TTX的轉(zhuǎn)運(yùn)。這些研究均表明PSTBP及其類(lèi)似物與有毒河鲀體內(nèi)TTX的積累有關(guān)。河豚毒素結(jié)合蛋白在河鲀體內(nèi)組織分布的豐富度以及與毒素含量的高度相關(guān)性，可以推測(cè)這類(lèi)蛋白可以作為轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白來(lái)幫助河鲀抵御毒性。

3.2 鈉離子通道蛋白氨基酸突變

TTX阻止鈉離子通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)行移動(dòng)，并通過(guò)與神經(jīng)和肌肉中電壓門(mén)控鈉通道的外孔結(jié)合來(lái)阻止控制神經(jīng)沖動(dòng)的動(dòng)作電位。對(duì)TTX耐受動(dòng)物的鈉通道蛋白關(guān)鍵位置或外孔中其他位置的氨基酸被替代，抑制了與TTX的結(jié)合而改變了這一致毒機(jī)制，從而產(chǎn)生TTX抗性。TTX耐受生物在電壓門(mén)控鈉通道基因中包含多個(gè)突變，每個(gè)突變都有助于提高對(duì)TTX的抗性。

含有TTX的河鲀體內(nèi)電壓門(mén)控鈉通道Ⅳ-α亞單位(SCN4a)發(fā)生了突變，TTX與通道的親和力顯著降低，相差15倍[57]。除了河鲀外，研究動(dòng)物模型中最經(jīng)典便是蠑螈和吊帶蛇，兩者在長(zhǎng)期軍備競(jìng)爭(zhēng)共同進(jìn)化中逐漸衍生出TTX抗性，吊帶蛇的TTX抗性似乎具有相對(duì)簡(jiǎn)單的遺傳基礎(chǔ)，作為T(mén)TX分子靶標(biāo)的肌肉和神經(jīng)中表達(dá)的鈉通道外孔(P環(huán))發(fā)生結(jié)構(gòu)變化。骨骼肌鈉通道(Nav1.4)的功能變異對(duì)于促進(jìn)整個(gè)動(dòng)物的TTX抗性顯得尤為重要[58]，編碼該蛋白(SCN4a)基因的等位基因變異似乎是造成吊帶蛇屬(劍紋帶蛇、海岸帶蛇)種群內(nèi)部和種群之間表型巨大差異的原因[59]。還有一有利的證據(jù)便是生物體表現(xiàn)出來(lái)的生理變化，對(duì)TTX抗性最強(qiáng)的劍紋帶蛇Nav1.4中氨基酸發(fā)生了置換，因該置換減少了TTX與骨骼肌鈉通道的連接，損害了離子通道功能，所以劍紋帶蛇的爬行速度較慢[60]。

4 河豚毒素的應(yīng)用

TTX作為一種治療藥物具有重要的屬性，對(duì)電壓依賴(lài)性鈉離子通道(Voltage-gated sodium channels，VGSCs)的高度特異性、選擇性阻斷Na離子通道、無(wú)法穿越血腦屏障，因此TTX應(yīng)用范圍廣泛。

1)戒毒：TTX可減輕急性海洛因戒斷綜合征，可能是由于其對(duì)外周鈉通道的影響。許多研究表明，戒斷癥狀與阿片類(lèi)、中樞膽堿能、中樞腎上腺素能、中樞多巴胺受體有關(guān)。TTX是可逆的鈉通道傳導(dǎo)的選擇性抑制劑，可以阻斷神經(jīng)傳導(dǎo)，進(jìn)而影響遞質(zhì)釋放的效率[61]。2001年Chen S Q等[62]發(fā)現(xiàn)使用TTX可抑制大鼠和小鼠的嗎啡戒斷癥狀，給藥過(guò)程中沒(méi)有改變麻醉大鼠中的心率、血壓和呼吸率。2009年Shi J等[63]首次采用隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照研究TTX對(duì)戒斷海洛因的能力，受試者在戒斷過(guò)程中減少了焦慮和渴望等癥狀。TTX用于戒毒不僅能夠有效減輕戒斷癥狀，還不會(huì)影響戒毒者的心肺功能，具有良好的應(yīng)用前景。

2)鎮(zhèn)痛：TTX是一種能阻斷神經(jīng)元上的電壓門(mén)控鈉通道的小分子，通過(guò)引發(fā)和傳導(dǎo)外周神經(jīng)系統(tǒng)中的脈沖來(lái)抑制鎮(zhèn)痛。有新的臨床實(shí)驗(yàn)表明患者以4 d為一個(gè)治療周期使用TTX后，鎮(zhèn)痛效果可延續(xù)一周甚至長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月，其機(jī)制可能是由于位于傷害性神經(jīng)元外圍的Nav1.7部分鈉離子通道發(fā)生了堵塞[64]。與一般的鎮(zhèn)痛藥不同，TTX不會(huì)引起直接的心肌抑制，并且穿過(guò)血腦屏障的能力較差，因此降低了癲癇發(fā)作和中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損的風(fēng)險(xiǎn)。加拿大已在進(jìn)行TTX臨床Ⅲ期試驗(yàn)，將其作為針對(duì)治療癌癥晚期發(fā)作的癌性疼痛的全身鎮(zhèn)痛藥，尤其是針對(duì)神經(jīng)性疼痛[65]。

3)麻醉：背根神經(jīng)節(jié)(Dorsal root ganglion，DRG)是外周傷害感受性信號(hào)傳入的重要中轉(zhuǎn)站，其表達(dá)多個(gè)鈉離子通道，如NaV1.7～NaV1.9、NaV1.3 和 NaV1.1，而TTX可高效阻斷NaV1.7、NaV1.3、NaV1.1。TTX親水性強(qiáng)，透過(guò)血腦屏障、血-脊髓屏障可能性極小，因此作為局部麻醉劑有極大的優(yōu)勢(shì)。此外，與一般麻醉劑相比較，TTX對(duì)心臟、局部神經(jīng)、肌肉的毒性極小。但TTX神經(jīng)毒性大，藥物安全性低，因而限制了其作為局部麻醉劑的應(yīng)用。研究人員多年來(lái)致力于提高TTX用藥的安全性，目前有兩種方式：(1)與腎上腺素能藥物一同使用，可降低TTX的整體有效毒性，且麻醉時(shí)間可以延長(zhǎng)；(2)延遲藥物的釋放，可顯著延長(zhǎng)TTX暴露于神經(jīng)的時(shí)間，并可保持局部高濃度。其中最普通的靶向給藥方式就是與可降解的聚合物顆粒結(jié)合，構(gòu)建可控的藥物遞送體系。另外，遠(yuǎn)程觸發(fā)藥物遞送系統(tǒng)，利用脂質(zhì)體包裹TTX，以外界安全的觸發(fā)手段(電磁場(chǎng)、超聲波、紅外光)產(chǎn)生熱量，使藥物釋放[66]。Zhao C等[67]將TTX與可生物降解的聚合物通過(guò)可水解的酯鍵共價(jià)結(jié)合，可防止TTX的起始釋放，酯鍵緩慢水解可控制TTX釋放速率，使得TTX精準(zhǔn)地投入到目標(biāo)組織中。研究人員還利用化學(xué)滲透增強(qiáng)劑(CPEs)來(lái)增強(qiáng)TTX對(duì)神經(jīng)的滲透，提高藥物的有效性，從而減少TTX的用量，提高用藥的安全性。

4)治療失眠：微量注射TTX，腦橋區(qū)的活性降低，導(dǎo)致快速眼動(dòng)睡眠時(shí)間和非快速眼動(dòng)睡眠時(shí)間減少，證明TTX影響生物的睡眠-覺(jué)醒狀態(tài)[68]，有治療失眠等睡眠問(wèn)題的潛能。

5)抗心律失常：抗心律作用機(jī)制為T(mén)TX阻斷鈉通道后，使快反應(yīng)細(xì)胞膜和心肌細(xì)胞膜的最大除極速率顯著降低，快反應(yīng)組織的自律性降低，傳導(dǎo)減慢、不應(yīng)期延長(zhǎng)，因此心率得到抑制、心臟室顫拮抗。微量TTX與市面上的抗心律失常藥劑聯(lián)用，可增強(qiáng)藥效[69]。

6)作為抑制病毒主要蛋白酶的有效化合物：SARS-CoV-2的主要蛋白酶(Mpro)是介導(dǎo)病毒復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的關(guān)鍵酶，Law W Y等[70]通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)篩選發(fā)現(xiàn)TTX是抑制SARS-CoV-2Mpro的有效活性化合物。

7)研究輔助標(biāo)準(zhǔn)：TTX是著名的特異性鈉通道阻斷劑，TTX直接或間接地影響著生命維持的重要活動(dòng)，TTX僅與VGSC結(jié)合，因此，它是幾十年來(lái)研究人員用來(lái)表征VGSC結(jié)構(gòu)和功能的黃金標(biāo)準(zhǔn)，包括區(qū)分河豚毒素敏感(TTX-IC50～10 nm)和河豚毒素耐藥(TTX-IC50≥1μmol/L)VGSC[71]。如Chen L等[72]發(fā)現(xiàn)TTX敏感鈉離子電流密度和Nav1.6是介導(dǎo)長(zhǎng)春新堿用于化療中引起疼痛周?chē)窠?jīng)病變的關(guān)鍵，對(duì)于研究疼痛機(jī)制以及各類(lèi)神經(jīng)有著重要的幫助。

5 總結(jié)與展望

TTX是一種極具價(jià)值和研究意義豐富的天然物質(zhì)，其毒性與神經(jīng)系統(tǒng)密切相關(guān)的聯(lián)系是研究的熱點(diǎn)。關(guān)于TTX的來(lái)源，外源學(xué)說(shuō)支持的證據(jù)較多，推測(cè)為主要產(chǎn)生途徑；內(nèi)源學(xué)說(shuō)證據(jù)較為單薄，懷疑是河鲀體內(nèi)某種物質(zhì)復(fù)雜反應(yīng)的偶然性結(jié)果，有待進(jìn)一步考證。TTX從外來(lái)攝入物質(zhì)到體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制以及過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)何種途徑代謝，暫無(wú)相關(guān)解釋。河豚毒素結(jié)合蛋白的研究集中于分離、體外結(jié)合能力的測(cè)定及進(jìn)化的相關(guān)基因等方面，但結(jié)合后的蛋白在體內(nèi)如何作用、代謝、轉(zhuǎn)運(yùn)都沒(méi)有具體的研究。

鈉離子通道蛋白特定位點(diǎn)氨基酸突變推測(cè)對(duì)生物體耐受TTX起到了重要作用。近期，Shen H Z等發(fā)現(xiàn)TTX與STX通過(guò)與Nav通道孔區(qū)的選擇性濾器結(jié)構(gòu)域形成大量的氫鍵，使其能穩(wěn)定的堵在孔區(qū)，從而阻斷了鈉離子正常通過(guò)選擇性濾器的通路[73]。這一突破揭示了TTX較認(rèn)知中更復(fù)雜的毒性機(jī)制，鈉離子通道的選擇性識(shí)別機(jī)制還未有探索，耐受TTX動(dòng)物體內(nèi)鈉離子通道蛋白結(jié)構(gòu)仍未有具體解析，因此TTX的耐受機(jī)制仍待進(jìn)一步完善。

TTX具有極高的醫(yī)療價(jià)值，在藥物緩釋體系發(fā)展的逐漸進(jìn)步中克服了其本身的臨床受限，并且在麻醉鎮(zhèn)痛方面取得了一定的成效。目前改善TTX治療指數(shù)的思路應(yīng)集中于增強(qiáng)其與神經(jīng)的作用放大療效、減慢釋放的速率、精準(zhǔn)定位作用靶點(diǎn)。河豚毒素與神經(jīng)系統(tǒng)的密切聯(lián)系可為許多疾病的治療提供新的思路及研究方向。

據(jù)此，TTX未來(lái)研究發(fā)展總結(jié)為四個(gè)方面：(1)分離合成更多未報(bào)道過(guò)的河豚毒素結(jié)合蛋白，解析其與TTX復(fù)合蛋白的具體結(jié)構(gòu)，了解其具體作用機(jī)制；(2)探究鈉離子通道選擇性識(shí)別機(jī)制，深入了解TTX識(shí)別結(jié)合過(guò)程，突破利用TTX作為藥用的瓶頸；(3)研究TTX及其代謝物的基因表達(dá)情況，明細(xì)其信號(hào)因子調(diào)控模式，才能做到真正溯源；(4)豐富TTX的應(yīng)用，必須提高TTX的治療指數(shù)，可研發(fā)新的藥物載體，優(yōu)化其性能，以爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)“反毒為藥”。