查,中国共有35种河鲀具有不同程度的河鲀毒性,其中,在南海分布的有24种,在中国东海包括台湾沿海分布的有31种,在中国黄海分布的有14种,在中国渤海分布的有10种。少数种类能洄游进入江河,如晕环东方鲀(takifugu coronoidus)、暗纹东方鲀(takifugu fasciatus)、弓斑东方鲀(takifugu ocellatus)、铅点东方鲀(Fugu alboplumbeu)、兔头鲀(Lagocephalus lagocephalus)、横纹东方鲀(takifuguoblongus)等。这些鱼类年产量约在3-4万吨,占世界河鲀总产量的70%左右。
在河鲀体内发现含河鲀毒素的器官或组织有肝脏、卵巢、皮肤、肠、肌肉、精巢、血液、胆囊和肾等,其中肝脏含河鲀毒素的河鲀有34种,卵巢含河鲀毒素的有32种,皮肤含河鲀毒素的有21种,肠含河鲀毒素的有21种,肌肉含河鲀毒素的有13种,精巢含河鲀毒素的有8种,血液含河鲀毒素的有4种,胆囊含河鲀毒素的有4种,肾含河鲀毒素的有1种。有些种类的河鲀,地理分布不同,其体内毒素分布的部位会也有所不同,如台湾海域的纹腹叉鼻鲀(Arothron hispidus),其肌肉就有毒性了,而在南海海域,肌肉中则没有河鲀毒素分布;又如东海南部的横纹东方鲀(takifugu oblongus),仅卵巢、肝脏和肠中含河鲀毒素,而在台湾沿海的横纹东方鲀,体内河鲀毒素分布较为广泛,在卵巢、肝脏、肠、胆囊、精巢、肌肉和皮肤中均有分布,不同河鲀的河鲀毒素分布器官或组织中的河鲀毒素量也不同。
1982年,美国植物学家韦德-戴维斯发现,海地巫毒教中的回魂大师在药物中使用含有从河鲀提取的毒素粉末,整个过程里中毒者大脑能完全保持清醒,如果能挺过24h,他们就会很快恢复正常,且不会出现并发症。使人们相信他们有使人“死而后生”的能力,即所谓的“还魂术”。其实,这是由于河鲀毒素的特殊结构使其像塞子一样,凝固在神经轴突的钠离子通道的入口处,阻碍钠离子透过细胞膜传导神经的冲动,从而关闭神经系统。由于河鲀毒素不能越过大脑中血液细胞的屏障,因此受害者就会处于大脑清醒的无助状态之中。几小时或几天过后,当河鲀毒素最终开放钠离子通道时大多数受害者已经死亡。
ttx是典型的钠离子通道阻断剂,它能选择性与肌肉、神经细胞的细胞膜表面的钠离子通道受体结合,阻断电压依赖性钠离子通道,从而阻滞动物电位,抑制神经肌肉间兴奋的传导,导致与之相关的生理机能的障碍,主要造成肌肉和神经的麻痹。构效关系表明,ttx的活性基团是1,2,3位的胍氨基和附近的c-4,c-9,c-10位的羟基,胍基在生理ph值下发生质子化,形成正电活性区域与钠离子通道受体蛋白的负电性羰基相互作用,从而阻碍离子进入通道。钠离子受体至少有6个特异性靶分子结合位点,ttx是与钠通道受体部位I结合。ttx受体位于可兴奋细胞膜外侧、钠通道外口附近,ttx与受体部位结合,阻碍钠离子接近通道外口。研究表明,ttx特异性作用于钠通道,对钾、钙通道和神经肌肉的突触及胆碱指酶无直接影响。此外,毒素能通过血脑屏障进入中枢,对中枢产生明显的抑制作用。总的来说,ttx对呼吸和心血管的抑制是对中枢和外周的共同作用结果。
河鲀毒素毒理作用的主要表征是阻遏神经和肌肉的传导。除直接作用于胃肠道引起局部刺激症状外,河鲀毒素被机体吸收进入血液后,能迅速使神经末梢和神经中枢发生麻痹,继而使得各随意肌的运动神经麻痹;毒量增大时会毒及迷走神经,影响呼吸,造成脉搏迟缓;严重时体温和血压下降,最后导致血管运动神经和呼吸神经中枢麻痹而迅速死亡。ttx可选择性地抑制可兴奋膜的电压,阻碍Na+通道的开放,从而阻止神经冲动的发生和传导,使神经肌肉丧失兴奋性。此后,多数研究工作都是围绕着ttx阻断可兴奋组织的Na+通道而展开。河鲀对ttx具有抵抗力和免疫性。如果该区域出现由芳香性氨基酸向非芳香性氨基酸的氨基酸置换,就会显着影响它与ttx结合的灵敏度。在对河鲀毒素没有免疫力的生物体内,钠通道的a-亚基上存在河鲀毒素的受体,河鲀毒素与a-亚基门孔附近的氨基酸残基结合,阻止钠离子进入细胞内,引起河鲀毒素中毒。而河鲀体内细胞的构造与其他生物不同,河鲀体内还存在可以与河鲀毒素结合的其他蛋白质,从而使河鲀对