河豚毒素（TTX）是一种神经毒素，对钠离子通道有抑制作用。河豚毒素能够抑制钠离子通道的开放，从而高效地关闭周围神经系统。根据食用量的不同，中毒症状从麻痹、昏迷、呼吸衰弱到死亡逐渐加重。有趣的是，河豚毒素对大脑神经没有直接作用，中毒者直到死亡时才意识到中毒。河豚毒素的选择性作用机制使得它在药学和生物化学领域有许多研究。
1909年，日本科学家田原良纯（Yoshizumi Tahara）博士发现并首次分离得到河豚毒素。1955年日本的平田义正（Hirata Yoshimasa）教授从河豚鱼中成功分离出纯品TTX[8]。TTX粗品的提取方法基本流程是先使用水浸泡、酸提取、盐沉淀除杂质，再用氨水沉淀，得到TTX粗品。随着科学的发展和技术的更新，TTX纯化工艺有很大改进，主要是采用氧化铝柱色谱、活性炭柱色谱、大孔树脂、离子交换树脂或高效液相色谱等方法。
河豚毒素为无色棱柱状晶体，对热不稳定，难溶于水，可溶于弱酸的水溶液，在碱性溶液中易分解，在酸性较强溶液中也不稳定。将TTX加热到220 ℃以上会发生炭化。目前已经从多种不同属种生物中分离出TTX，除河豚外，还在如蝾螈（western newts）、蟾蜍（toads）、蓝圈章鱼（blue-ringed octopuses）、海星（sea stars）、天使鱼（angelfish）、巨扁虫（polyclad flatworm）、箭虫（arrow worms）、蠕虫（ribbonworms）、蟹类（xanthid crabs）等生物中发现TTX。
河豚毒素是自然界中毒性较高的物质之一，也是最早发现的小分子海洋毒素之一。研究表明，小鼠口服的LD50为334 μg/kg，皮下注射的LD50为8 μg/kg，其毒性约为氰化钠（NaCN）的100倍。TTX属于小分子非蛋白类成分神经毒素，服用后迅速被胃肠道吸收，进入血液后迅速抑制中枢神经和末梢神经系统，引发神经传导阻滞，导致神经麻痹，严重时可导致脑干神经麻痹、呼吸循环衰竭和死亡。河豚毒素具有潜伏期短、死亡率高的特点。
深入的药理研究表明，TTX是一种电压敏感的钠通道（voltage gated sodium channels，VGSC）外口特异性阻滞剂。在较低浓度下（1×10-8 mol/L），TTX能够与细胞膜上的受体结合，并通过关闭机制使钠离子通道的h闸门关闭。这种选择性抑制钠离子通过神经细胞膜，允许钾离子和氯离子通过，使细胞膜失去可极化状态，从而抑制甚至阻断神经-肌肉的兴奋和传导过程，导致神经肌肉活动障碍。严重的中毒情况下，可能发生麻痹状态、呼吸中枢麻痹、血压下降和脉搏迟缓，最终导致呼吸停止和循环衰竭而死亡。
河豚毒素是一种电压敏感的Na+通道外口特异性阻滞剂，其麻醉作用是普鲁卡因（Procaine）的4,000倍，可替代吗啡和杜冷丁起到镇痛作用，且不会导致成瘾。此外，河豚毒素还具有解痉、降压和抗心律失常等作用。在医学方面，河豚毒素通过阻断快速钠离子通道来治疗某些心律失常具有潜在的可能性。最新研究表明，TTX对神经生理学、肌肉生理学和钠离子通道药理学的研究非常有用。已经证明TTX可以有效治疗某些疾病，如癌症晚期引起的疼痛等。尽管TTX是重要的选择性钠离子通道抑制剂，但最近的研究表明，TTX也对犬类心脏细胞的L型钙离子通道具有阻断作用。TTX的更多应用也在不断研究和开发中。
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