李鳳金 霍金海 張樹明 王順
摘 要 目的:研究川菊止痛膠囊對偏頭痛模型大鼠的改善作用及機(jī)制。方法:將SD大鼠隨機(jī)分為正常組、模型組、化學(xué)藥陽性對照組(佐米曲普坦片,0.004 05 g/kg)、中藥陽性對照組(復(fù)方羊角顆粒,4.32 g/kg)和川菊止痛膠囊高、中、低劑量組(1.6、0.8、0.4 g/kg),每組10只。每天灌胃給藥1次,連續(xù)給藥5 d。末次給藥30 min后,除正常組外,其余各組大鼠頭頸部皮下注射硝酸甘油(10 mg/kg)復(fù)制偏頭痛模型。以撓頭次數(shù)為指標(biāo)評價(jià)造模后2 h內(nèi)(30 min為一個(gè)時(shí)間段)各組大鼠行為學(xué)變化;造模4 h后,采用全自動血液流變儀檢測各組大鼠全血黏度(低切、中切、高切)、血漿黏度及紅細(xì)胞聚集指數(shù)、紅細(xì)胞剛性指數(shù)等血液流變學(xué)參數(shù);酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測各組大鼠血清中一氧化氮(NO)、一氧化氮合成酶(NOS)、內(nèi)皮素1(ET-1)、降鈣素(CGRP)和腦組織中5-羥色胺(5-HT)、5-羥基吲哚乙酸(5-HIAA)、多巴胺(DA)、去甲腎上腺素(NE)水平。結(jié)果:與正常組比較,模型組大鼠在各時(shí)間段撓頭次數(shù)顯著增加(P<0.01);血清中NO、NOS和CGRP水平顯著升高(P<0.01),ET-1水平顯著降低(P<0.01);腦組織中5-HT、DA和NE水平顯著降低(P<0.01),5-HIAA水平顯著升高(P<0.01);全血黏度(低切)、紅細(xì)胞聚集指數(shù)、紅細(xì)胞剛性指數(shù)均顯著升高(P<0.05),血漿黏度顯著降低(P<0.01)。與模型組比較,化學(xué)藥陽性對照組(0~120 min)、中藥陽性對照組(60~90 min)和川菊止痛膠囊高(30~120 min)、中(60~90 min)劑量組大鼠撓頭次數(shù)顯著降低(P<0.05或P<0.01);中藥陽性對照組和川菊止痛膠囊高、中劑量組大鼠全血黏度(低切)和紅細(xì)胞聚集指數(shù)顯著降低(P<0.05或P<0.01);化學(xué)藥陽性對照組和川菊止痛膠囊高、中劑量組大鼠血清中NO、NOS、CGRP水平顯著降低(P<0.05或P<0.01),ET-1水平顯著升高(P<0.01),腦組織5-HT、DA、NE水平顯著升高(P<0.05或P<0.01),5-HIAA水平顯著降低(P<0.05)。結(jié)論:川菊止痛膠囊對偏頭痛模型大鼠的改善作用與降低血清中NO、NOS、CGRP水平及升高腦組織中5-HT、DA、NE水平有關(guān)。
關(guān)鍵詞 川菊止痛膠囊;偏頭痛;改善作用;血液流變學(xué);大鼠
Study on Improvement Effects and Mechanism of Chuanju Zhitong Capsule on Migraine Model Rats
LI Fengjin,HUO Jinhai,ZHANG Shuming,WANG Shun(Institute of TCM, Heilongjiang Academy of TCM, Harbin 150036, China)
ABSTRACT OBJECTIVE: To study the improvement effect and mechanism of Chuanju zhitong capsules (CZC) on migraine model rats. METHODS: SD rats were randomly divided into normal group, model group, chemical drug positive control group (Zolmitriptan tablet, 0.004 05 g/kg), TCM positive control group (Compound yangjiao capsule, 4.32 g/kg), CZC high-dose, medium-dose and low-dose groups (1.6, 0.8, 0.4 g/kg), 10 rats in each group. All rats were relevant medicine intragastrically once a day, for successive 5 days. 30 min after last medication, except for normal group, rats in other groups were given glyceryl trinitrate subcutaneously (10 mg/kg) via head and neck to induce migraine model. The behavior changes of rats were evaluated using the times of scratching head as indexes within 2 h after modeling (30 min as a period of time). 4 h after modeling, hemorheological parameters as whole blood viscosity (low-shearing, medium-shearing, high-shearing), plasma viscosity, erythrocyte aggregation indexes and erythrocyte rigidity indexes were determined by automatic hemorheology instrument. The levels of NO, NOS, ET-1, CGRP in serum and the levels of 5-HT, 5-HIAA, DA and NE in cerebral tissue were determined by ELISA. RESULTS: Compared with normal group, the times of scratching head was increased significantly in model group at different periods (P<0.01). The serum levels of NO, NOS and CGRP were increased significantly (P<0.01), while ET-1 level was decreased significantly (P<0.01). The levels of 5-HT, DA and NE in cerebral tissue were decreased significantly (P<0.01), while 5-HIAA level was increased significantly (P<0.01). Whole blood viscosity (low-shearing), plasma viscosity, erythrocyte aggregation index and erythrocyte rigidity indexes were increased significantly (P<0.05),plasma viscosity were decreased significantly (P<0.05) . Compared with model group, the times of scratching head were decreased significantly in TCM positive control group (0-120 min), TCM positive control group (60-90 min), CZC high-dose (30-120 min) and medium-dose (60-90 min) groups (P<0.05 or P<0.01). The whole blood viscosity (low-shearing) and erythrocyte aggregation indexes of TCM positive control group, CZC high-dose and medium-dose groups were decreased significantly (P<0.05 or P<0.01); the serum levels of NO, NOS and CGRP in chemical drug positive control group and CZC high-dose and medium-dose groups were decreased significantly (P<0.05 or P<0.01), while the serum level of ET-1 was increased significantly (P<0.01); the levels of 5-HT, DA and NE were increased significantly in cerebral tissue (P<0.05 or P<0.01), while the level of 5-HIAA was decreased significantly (P<0.05). CONCLUSIONS: The improvement effect of CZC on migraine model rats is associated with decreasing the serum levels of NO, NOS and CGRP and increasing the levels of 5-HT, DA and NE in cerebral tissue.
KEYWORDS Chuanju zhitong capsule; Migraine; Improvement effect; Hemorheology; Rats
偏頭痛是臨床常見的原發(fā)性頭痛的一種,以長期、反復(fù)的單側(cè)或雙側(cè)嚴(yán)重搏動性頭痛為特征,常伴有惡心和嘔吐癥狀的發(fā)生[1],降低了患者的生活質(zhì)量[2]。此外,偏頭痛還可引起腦梗死、認(rèn)知功能障礙和腦白質(zhì)病變等疾病的發(fā)生[3]。三叉神經(jīng)血管學(xué)說認(rèn)為,神經(jīng)源性炎癥反應(yīng)是偏頭痛發(fā)病的病理機(jī)制之一,一氧化氮(NO)、內(nèi)皮素1(ET-1)、5-羥色胺(5-HT)等血管活性物質(zhì)含量的異常變化和降鈣素(CGRP)、P物質(zhì)等神經(jīng)遞質(zhì)的異常分泌在神經(jīng)炎癥反應(yīng)的發(fā)生中均起到重要作用[4]。
我國中醫(yī)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為,偏頭痛多因風(fēng)邪外襲、上擾清空導(dǎo)致氣機(jī)不暢、瘀血阻絡(luò)所致[5]。川菊止痛膠囊具有祛風(fēng)止痛、活血化瘀的作用,是由川芎、柴胡、菊花、當(dāng)歸等十二味中藥組成,采用現(xiàn)代制劑工藝研制成的治療偏頭痛的特色醫(yī)院制劑(批準(zhǔn)文號:黑藥制字Z20100226),在黑龍江省中醫(yī)藥科學(xué)院臨床應(yīng)用十余年,對偏頭痛具有較好的治療作用[6-7]。但是,對于其治療偏頭痛的具體機(jī)制尚不明確。因此,本課題通過建立硝酸甘油誘導(dǎo)的偏頭痛模型大鼠,觀察川菊止痛膠囊對偏頭痛模型大鼠血管神經(jīng)炎癥反應(yīng)的影響,并探討川菊止痛膠囊治療偏頭痛的作用與調(diào)節(jié)血液流變學(xué)的關(guān)系,為其臨床應(yīng)用和進(jìn)一步開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料
1.1 儀器
RB-200智能熱板儀(成都太盟軟件有限公司);MIKRO 220R低溫高速離心機(jī)(德國Hettich科學(xué)儀器公司);IMark全自動酶標(biāo)儀(美國Bio-Rad有限公司);LBY-N7500B全自動血液分析儀(北京普利生儀器有限公司);FA25電動勻漿器(上海Fluko科技發(fā)展有限公司)。
1.2 藥品與試劑
川菊止痛膠囊(黑龍江省中醫(yī)藥科學(xué)院制劑室,批號:20180210,規(guī)格:0.15 g/粒);復(fù)方羊角顆粒(上海練塘藥業(yè)有限公司,批號:20171001,規(guī)格:8 g/袋);佐米曲普坦片[萬特制藥(海南)有限公司,批號:20180402,規(guī)格:2.5 mg/片];硝酸甘油注射液(廣州白云山明星制藥有限公司,批號:160807,規(guī)格:5 mg ∶ 1 mL);生理鹽水注射液(吉林益民堂制藥有限公司,批號:1303160312,規(guī)格:10 mL ∶ 0.09 g);大鼠NO檢測試劑盒(批號:201806)、大鼠NO合成酶(NOS)檢測試劑盒(批號:201806)均購自北京城林生物科技有限公司;大鼠5-HT檢測試劑盒(批號:20180716)、大鼠5-羥基吲哚乙酸(5-HIAA)檢測試劑盒(批號:20180716)、大鼠ET-1檢測試劑盒(批號:20180808)、大鼠CGRP檢測試劑盒(批號:20180716)、大鼠去甲腎上腺素(NE)檢測試劑盒(批號:20180808)、大鼠多巴胺(DA)檢測試劑盒(批號:20180808)均購自南京建成生物工程研究所。
1.3 動物
SPF級SD大鼠,體質(zhì)量180~220 g,購于哈爾濱醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心,動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(黑)- 2013-001。動物實(shí)驗(yàn)經(jīng)黑龍江省中醫(yī)藥科學(xué)院動物倫理委員會批準(zhǔn)(編號:GLWJ-ZD-019)。
2 方法
2.1 分組、給藥與造模
取70只SD大鼠,隨機(jī)分為正常組(蒸餾水)、模型組(蒸餾水)、化學(xué)藥陽性對照組(佐米曲普坦片,0.004 05 g/kg,根據(jù)人臨床等效劑量的3倍換算而得)、中藥陽性對照組(復(fù)方羊角顆粒,4.32 g/kg,根據(jù)人臨床等效劑量的2倍換算而得)和川菊止痛膠囊高、中、低劑量組(1.6、0.8、0.4 g/kg,分別根據(jù)人臨床等效劑量的8、4、2倍換算而得),每組10只。每天灌胃給藥1次,連續(xù)給藥5 d。除正常組(等量無水乙酸)外,其余各組大鼠在末次給藥30 min后,參照文獻(xiàn)方法[8],用碘伏消毒液擦拭各組大鼠頭頸部皮膚,提起大鼠頭頸部皮膚,從頭向尾方向皮下緩慢注射硝酸甘油(10 mg/kg,無水乙酸溶解),誘發(fā)偏頭痛模型。
2.2 行為學(xué)觀察
注射硝酸甘油5 min后,以大鼠前肢撓頭次數(shù)為指標(biāo)[9],記錄2 h內(nèi)(以30 min為一個(gè)時(shí)間段)各時(shí)間段大鼠前肢撓頭次數(shù)。
2.3 血液流變學(xué)指標(biāo)檢測
參照文獻(xiàn)方法[10-11],在造模4 h后,各組大鼠腹腔注射5%水合氯醛(7 mL/kg)麻醉,腹主動脈取血適量,一部分置于抗凝真空采血管中,一部分置于無抗凝劑真空采血管中(用于血清中血管活性物質(zhì)水平檢測)。然后應(yīng)用全自動血液分析儀測定各組大鼠血中全血黏度(低切、中切、高切)、血漿黏度、紅細(xì)胞聚集指數(shù)、紅細(xì)胞剛性指數(shù)、紅細(xì)胞變形指數(shù)。
2.4 血清中血管活性物質(zhì)水平檢測
將“2.3”項(xiàng)下無抗凝劑真空采血管中血液樣品以 3 000 r/min離心15 min,收集上清液,分裝后冷凍備用。按照酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)試劑盒說明書的方法操作,測定血清中NO、NOS、CGRP和ET-1的水平。
2.5 腦組織中神經(jīng)遞質(zhì)水平檢測
各組大鼠取血后,斷頭處死,于冰上立即分離腦組織,剝離腦組織,液氮凍存。取0.5 g腦組織加入1.5 mL預(yù)冷磷酸鹽緩沖液,然后用電動勻漿器于冰浴下充分勻漿,3 000 r/min離心20 min后,收集上清液,分裝后冷凍備用。按相關(guān)試劑盒說明書中的方法操作,測定腦組織中DA、NE、5-HT、5-HIAA的水平。
2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)均以x±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,兩組間比較采用t檢驗(yàn)。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3 結(jié)果
3.1 各組大鼠行為學(xué)觀察結(jié)果
與正常組比較,模型組大鼠在各時(shí)間段撓頭次數(shù)顯著增加(P<0.01)。與模型組比較,化學(xué)藥陽性對照組(0~120 min)、中藥陽性對照組(60~90 min)和川菊止痛膠囊高(30~120 min)、中(60~90 min)劑量組大鼠撓頭次數(shù)減少(P<0.05或P<0.01)。各組大鼠撓頭次數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。
3.2 各組大鼠血液流變學(xué)指標(biāo)檢測結(jié)果
與正常組比較,模型組大鼠全血黏度(低切)、血漿黏度、紅細(xì)胞聚集指數(shù)和紅細(xì)胞剛性指數(shù)均顯著升高(P<0.05),血漿黏度顯著降低(P<0.01)。與模型組比較,中藥陽性對照組和川菊止痛膠囊高、中劑量組大鼠全血黏度(低切)和紅細(xì)胞聚集指數(shù)顯著降低(P<0.05或P<0.01),化學(xué)藥陽性對照組大鼠血液流變學(xué)各指標(biāo)無顯著變化(P>0.05)。各組大鼠血液流變學(xué)指標(biāo)檢測結(jié)果見表2。
3.3 各組大鼠血清中NO、NOS、CGRP、ET-1水平測定結(jié)果
與正常組比較,模型組血清中NO、NOS和CGRP水平顯著升高(P<0.01),ET-1水平顯著降低(P<0.01);與模型組比較,化學(xué)藥陽性對照組和川菊止痛膠囊高、中劑量組大鼠血清NO、NOS、CGRP水平顯著降低(P<0.05或P<0.01),ET-1水平顯著升高(P<0.01),中藥陽性對照組大鼠血清中NO、NOS、CGRP水平顯著降低(P<0.01),ET-1水平無顯著變化(P>0.05)。各組大鼠血清中NO、NOS、CGRP、ET-1水平測定結(jié)果見表3。
3.4 各組大鼠腦組織中NE、DA、5-HT、5-HIAA水平測定結(jié)果
與正常組比較,模型組大鼠腦組織中NE、DA和5-HT水平顯著降低(P<0.01),5-HIAA水平顯著升高(P<0.01);與模型組比較,化學(xué)藥陽性對照組、中藥陽性對照組和川菊止痛膠囊高、中劑量組大鼠腦組織中NE、DA、5-HT水平顯著升高(P<0.05或P<0.01),5-HIAA水平顯著降低(P<0.05);川菊止痛膠囊低劑量組大鼠腦組織中5-HIAA水平顯著降低(P<0.05)。各組大鼠腦組織中NE、DA、5-HT、5-HIAA水平測定結(jié)果見表4。
4 討論
復(fù)方羊角顆粒是臨床上治療偏頭痛的中成藥,由制川烏、川芎、羊角、白芷組成,具有平肝、鎮(zhèn)痛的功效,適用于偏頭痛、血管性頭痛及緊張性頭痛的治療[12-14]。佐米曲普坦片在臨床上用于中、重度偏頭痛的急性治療,相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,其能有效緩解無先兆偏頭痛癥狀,是偏頭痛急性發(fā)作期的一種有效治療藥物[15]。因此,本研究選用這2種藥物作為陽性對照藥物。
硝酸甘油誘導(dǎo)的偏頭痛模型大鼠是經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)性偏頭痛動物模型。大鼠皮下注射硝酸甘油后,造模成功的大鼠會在2~3 h內(nèi)出現(xiàn)前肢頻繁撓頭、耳紅、爬籠次數(shù)增多,最后蜷縮倦怠的現(xiàn)象[16-17]。因此,本研究以皮下注射硝酸甘油2 h內(nèi),各個(gè)時(shí)間段大鼠前肢撓頭次數(shù)作為偏頭痛發(fā)生的行為學(xué)評價(jià)指標(biāo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),川菊止痛膠囊可在一定程度上抑制硝酸甘油導(dǎo)致大鼠撓頭反應(yīng),其抑制作用的起效時(shí)間早于復(fù)方羊角顆粒,晚于佐米曲普坦片。
神經(jīng)源性炎癥反應(yīng)是偏頭痛發(fā)生的病理機(jī)制之一[4]。三叉神經(jīng)傳出神經(jīng)纖維通過釋放大量的神經(jīng)肽類物質(zhì)(如CGRP、P物質(zhì))作用于鄰近的腦血管壁,引起小動脈血管擴(kuò)張、肥大細(xì)胞脫顆?;⒀獫{蛋白外溢等一系列的神經(jīng)源性炎癥反應(yīng)的發(fā)生,導(dǎo)致三叉神經(jīng)刺激的順行性傳導(dǎo),最終出現(xiàn)頭痛反應(yīng)[18-20]。NO作為血管活性物質(zhì),不僅可以通過擴(kuò)張腦血管,也可通過激活三叉神經(jīng)末梢釋放CGRP誘發(fā)神經(jīng)源性炎癥反應(yīng)引起偏頭痛的發(fā)生[21]。此外,5-HT、ET-1血管活性物質(zhì)含量的異常變化和腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)(如NE、DA)的代謝紊亂也會促進(jìn)偏頭痛的發(fā)生[22]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),川菊止痛膠囊可顯著抑制血管活性物質(zhì)NO、CGRP的釋放,促進(jìn)縮血管物質(zhì)ET-1的釋放;促進(jìn)腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)NE、DA的分泌,抑制5-HT向5-HIAA的轉(zhuǎn)化;復(fù)方羊角顆粒和佐米曲普坦片也具有同樣作用。
血液流變學(xué)的異常變化,如全血黏度增加導(dǎo)致的腦組織局部血液灌注量減少,也是引起頭痛反應(yīng)發(fā)生的原因之一[23]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),川菊止痛膠囊和復(fù)方羊角顆粒均可顯著降低偏頭痛大鼠的全血黏度和紅細(xì)胞聚集指數(shù),而佐米曲普坦片對偏頭痛大鼠血液流變學(xué)指數(shù)無影響。
綜上所述,川菊止痛膠囊對偏頭痛模型大鼠的改善作用與其調(diào)節(jié)血管活性物質(zhì)水平、促進(jìn)腦神經(jīng)遞質(zhì)釋放和降低全血黏度密切相關(guān),充分體現(xiàn)了川菊止痛膠囊治療偏頭痛多成分多靶點(diǎn)的治療特點(diǎn),本研究結(jié)果也為其臨床應(yīng)用和進(jìn)一步開發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)。
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(收稿日期:2018-09-25 修回日期:2019-01-10)
(編輯:唐曉蓮)