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目的利用C57BL/6小鼠和IGFBP-4过表达转基因小鼠构建碘乙酸注射的膝骨关节炎模型,探讨IGFBP-4通过调控滑膜Wnt/β-catenin信号通路对小鼠膝骨关节炎疼痛的影响,以期为膝骨关节炎疼痛机制研究提供新思路、为膝骨关节炎临床治疗提供新策略。方法1 C57BL/6小鼠和IGFBP-4过表达的转基因小鼠,共80只,2月龄。按照随机数字表法分为4组,每组20只,（1）C57BL/6对照（C57 Control）组、（2）C57BL/6 OA模型（C57 OA）组、（3）IGFBP-4过表达转基因小鼠对照（BP4+Control）组、（4）IGFBP-4过表达转基因小鼠OA模型（BP4+OA）组。分别通过关节腔注射5mg/ml碘乙酸4μl构建膝骨关节炎模型,对照组则注射等量生理盐水。2采用实时荧光定量-聚合酶链反应（q RT-PCR）法和蛋白免疫印迹（Western blot）法检测各组小鼠滑膜IGFBP-4表达水平。3使用Von Frey纤维丝以及智能热板仪分别在0 d、1 d、7 d、14 d、28 d检测各组小鼠缩足机械阈值（PWMT）、缩足热潜伏期（PWTL）变化。4第28 d在旷场中观察各组小鼠自主活动时的肢体使用评分和2 min内的自发退缩次数来评估自发性疼痛行为。5使用q RT-PCR检测各组小鼠脊髓背根神经节中PENK mRNA表达水平。6采用游标卡尺测量各组小鼠1 d、7 d、14 d、28 d的膝关节直径,并采用左右膝关节直径差值的绝对值评价膝关节肿胀程度。7使用苏木素-伊红（H.E.）染色观察各组滑膜和软骨组织病理学变化,并进行半定量评估。8使用酶联免疫吸附实验（ELISA）检测各组小鼠血清TNF-α、IL-6含量。9使用免疫组织化学技术（IHC）观察各组小鼠滑膜TNF-α、IL-6阳性定位情况。10使用q RT-PCR技术和Western blot技术检测各组小鼠滑膜组织TNF-α、IL-6、Wnt-3a、β-catenin、MMP-9 mRNA和蛋白表达水平。结果1各组动物滑膜IGFBP-4表达情况:与C57 Control组相比,C57 OA组小鼠滑膜IGFBP-4 mRNA和蛋白质表达水平均升高（P＜0.05）;BP4+Control组、BP4+OA组小鼠滑膜中IGFBP-4 mRNA和蛋白表达水平均明显升高（P＜0.05）。2 Von Frey纤维丝实验和热板实验结果:第7 d,BP4+OA组小鼠PWMT和PWTL均低于Control组（P＜0.05）;而14 d～28 d BP4+OA组小鼠PWMT和PWTL与Control组相比差异无统计学意义（P＞0.05）;C57 OA组与其他3组比较,小鼠PWMT和PWTL在第7d下降,并持续下降至28 d（P＜0.01）。3旷场观察结果:C57 OA组小鼠自主活动时的肢体使用评分低于Control组（P＜0.01）,2 min内的自发退缩次数高于Control组（P＜0.01）;BP4+OA组自主活动肢体使用评分高于C57 OA组（P＜0.05）,2 min内的自发退缩次数低于C57 OA组（P＜0.05）。4各组脊髓背根神经节中PENK mRNA表达结果:与C57 Control组相比,C57 OA组脊髓背根神经节中PENK mRNA相对表达量明显下降（P＜0.01）;与C57 OA组相比,BP4+OA组脊髓背根神经节中PENK mRNA相对表达量升高（P＜0.05）。5膝关节肿胀程度结果:与Control组相比,第7 d、28 d,C57 OA组小鼠膝关节肿胀程度明显增加（P＜0.05）,第1 d、14 d膝关节肿胀程度差异不明显（P＞0.05）;与C57 OA组相比,第28 d,BP4+OA组膝关节肿胀程度明显减轻（P＜0.05）。6 HE染色和OARSI评分结果:与Control组相比,C57 OA组呈现明显组织病理学改变,包括滑膜炎症细胞浸润、结缔组织增生、软骨破坏,OARSI评分显著增高（P＜0.05）;与C57 OA组相比,BP4+OA组滑膜和软骨病理变化有所改善,OARSI评分也显著降低（P＜0.05）。7 ELISA检测结果:C57 OA组血清TNF-α、IL-6表达含量显著高于Control组（P＜0.05）;而BP4+OA组血清TNF-α、IL-6表达含量均低于C57 OA组（P＜0.05）。8 IHC染色结果:C57 OA组滑膜TNF-α、IL-6阳性表达均明显高于Control组（P＜0.01）;而BP4+OA组滑膜TNF-α、IL-6阳性表达均低于C57 OA组（P＜0.05）。9各组滑膜TNF-α、IL-6 mRNA表达量结果:C57 OA组滑膜TNF-α、IL-6 mRNA表达量均高于Control组（P＜0.01）;而BP4+OA组滑膜TNF-α、IL-6 mRNA表达量均低于C57 OA组（P＜0.05）。10各组滑膜Wnt-3a、β-catenin、MMP-9 mRNA和蛋白表达量检测结果:C57 OA组滑膜Wnt-3a、β-catenin、MMP-9 mRNA表达量均高于Control组（P＜0.05）;BP4+OA组滑膜Wnt-3a、β-catenin、MMP-9 mRNA表达量均低于C57 OA组（P＜0.05）;C57 OA组滑膜Wnt-3a、β-catenin、MMP-9蛋白表达水平均高于Control组（P＜0.05）;BP4+OA组滑膜Wnt-3a、β-catenin、MMP-9蛋白表达水平均低于C57 OA组（P＜0.05）。结论1 IGFBP-4参与小鼠膝骨关节炎疾病的发生发展。2 IGFBP-4通过改善膝骨关节炎模型小鼠膝关节肿胀程度、减轻滑膜组织炎症反应、减轻软骨组织破坏程度、降低血清中TNF-α、IL-6表达水平减轻了小鼠膝骨关节炎疼痛。3 BP4+OA组滑膜Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白的表达水平低于C57 OA组,提示IGFBP-4减轻小鼠膝骨关节炎疼痛的机制可能与抑制滑膜Wnt/β-catenin信号通路有关。图21幅;表4个;参136篇。