河豚有选择性地积累毒素吗?

属的海洋河豚鱼Takifugu,包括Takifugu pardalis含有强效神经毒素河豚毒素(TTX)。TTX不仅分布在河豚中,也分布在其他各种生物中,其中许多生物是由产生TTX的细菌开始的食物链外源性中毒的。因此,从孵化开始用无毒饲料人工饲养的河豚不含TTX。另一方面,小型淡水河豚,包括Pao suvattii,含有蛤蚌毒素(STXs)而不是TTX。STX是一组参与双壳类动物中毒的神经毒素,其典型成分STX的分子量、毒性、中毒机制等特征与TTX相似。尽管淡水河豚被认为是通过从产生stx的蓝藻细菌开始的食物链积累stx,但尚不清楚海洋河豚是否Takifugu河豚能与淡水河豚一样积累stx,或者淡水河豚能与海洋河豚一样积累TTXTakifugu如果食物中的毒素供应充足的话。在本研究中,我们将TTX和/或stx注射到人工饲养的无毒标本中t . pardalisp . suvattii阐明海洋河豚和淡水河豚在毒素选择上的差异。

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图1所示。各部位的相对毒素量(占给药毒素的百分比)t . pardalis(左)和p . suvattii(右)在TTX和/或STX给药后24、48或72小时。数据显示为均值(列)和标准差(误差条)(Gao et al., Toxins 2019;11:470)。

t . pardalis分别饲喂含有TTX或decarbamoylSTX (dcSTX)的饲料匀浆(毒素剂量为55.2 nmol/鱼)和p . suvattii采用含TTX + STX的饲料匀浆灌胃(每种毒素的剂量为19.2 nmol/条)。24 h、48 h或72 h后用仪器测定肠道、肌肉、皮肤、肝脏和性腺的毒素含量。在t . pardalis给药后,TTX被吸收进入体内,主要在皮肤和肝脏转移和保留,而dcSTX几乎没有在体内保留,但部分留在肠道内(图1)p . suvattii,少量TTX留在体内,而STX则被人体吸收,并在卵巢和皮肤中转移和保留。研究结果表明,TTX/STX的选择性在海洋物种之间存在差异t . pardalis淡水物种p . suvattiit . pardalis,它有选择地积累TTX和p . suvattii天然携带stx的细菌选择性地积累stx。换句话说,尽管分子机制仍有待阐明,但据推测,河豚携带TTX/STX的比例更多地取决于河豚固有的TTX/STX选择性,而不是猎物生物中TTX/STX的流行程度。

从河豚血浆中分离得到河豚毒素与河豚毒素结合蛋白(PSTBP)t . pardalisyotsuu - yamashita等人(2001)的研究表明,TTX的积累与Takifugu河豚。pstbp同源蛋白广泛存在于海毒性河豚属中TakifuguArothron,但在无毒物种和一般鱼类中没有。我们正在进行的研究表明,淡水河豚属Pao没有PSTBP基因,提示PSTBP与淡水河豚的STX积累或选择性无关。最近,我们获得的数据表明,三丁基锡结合蛋白2型(TBT-bp2),假定的PSTBP的分子进化起源,参与了PST的积累Pao淡水河豚(Zhu et al., Toxins 2020;12:689)。通过分析和比较这些毒素积累相关蛋白的分子系统发育与各种海洋和淡水河豚物种TTX/STX分布谱,可以估计河豚获得TTX/STX的进化过程。

Osamu荒川
日本长崎大学渔业与环境科学研究生院

出版

海洋河豚与淡水河豚毒素选择性之比较
高伟,金原Y,山田M,辰野R,吉川H,土井H,高谷T,荒川O
毒素(巴塞尔)。2019年8月10日

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