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[目的]骨关节炎(Osteoarthritis, OA)是一种常见的以进行性关节软骨退行性变和继发性骨质增生为特征的慢性骨关节疾病。慢性疼痛是骨关节炎最主要的症状也是导致患肢功能丧失的主要原因。近年来研究发现,感觉神经病理性损伤是骨关节炎慢性疼痛的重要病因,但对于骨关节退行性病变如何诱发感觉神经损伤性疼痛的病理生理机制尚不清楚。MIA膝骨关节炎是目前公认并广泛使用的骨关节炎动物模型。因此,本论文的研究目的旨在建立碘乙酸钠(Monosodium Iodoacetate, MIA)诱发的大鼠膝骨关节炎动物模型以及应用该模型对膝骨关节炎感觉神经损伤的病理生理机制进行研究。[方法]背根神经节(DRG)痛觉神经元主要由植物凝集素B4 (Isolectin B4, IB4)以及降钙素基因相关肽(Calcitonin gene related peptide, CGRP)标记阳性的小细胞感觉神经元组成,其中结合IB4者为非肽能神经元而表达CGRP者为肽能神经元,两种细胞的中枢轴突分别均匀投射到两侧脊髓背角深层及浅层,与脊髓背角第二级感觉神经元形成突触塑型连接。因此,IB4和CGRP标记阳性轴突在脊髓背角分布变化是反映DRG痛觉神经元中枢塑型的重要标志之一。应用免疫荧光标记组织化学技术,我们对MIA膝骨关节炎神经性疼痛是否存在DRG痛觉神经元中枢轴突脊髓背角分布异常进行了研究。膝骨关节炎通过大鼠单侧后肢膝关节腔注射2mg碘乙酸钠而诱发,相关疼痛行为测试包括机械性刺激即针刺和触觉测量(von Frey),热刺激，冷刺激,以及患肢负重测试。在膝骨关节炎诱发后第5周,收集腰(L)脊髓段,患侧以及对侧第L3、L4和L5 DRG进行IB4和CGRP免疫荧光组织化学标记检测,用以同相比较DRG痛觉神经元轴突在脊髓背角中枢塑型与细胞体变化的相关性。[结果]MIA注射大鼠均表现有明显的持续性疼痛行为以及患肢负重障碍。与注射生理盐水的阴性对照组相比,MIA注射大鼠患侧脊髓背角深层IB4荧光标记比对侧降低354±4%(p<0.001,n=每组5例动物),CGRP荧光标记降低15士3%(p<0.01,n=每组5只大鼠)。与上述变化相反,在DRG水平,MIA大鼠患侧L5 DRG中IB4标记阳性感觉神经元百分比为61±6%,明显高于对照组大鼠47+1%(n=每组5只大鼠,p<0.01),而L3和L4 DRG的IB4阳性神经元的比例在两组之间没有显著变化。L3,L4和L5 DRG CGRP免疫标记阳性感觉神经元百分比在两组大鼠中均无显著差异。钙调素依赖蛋白激酶II (CaMKII)和酪氨酸激酶A (TrkA)分别是非肽能神经元(IB4阳性)和肽能神经元(CGRP阳性)标志蛋白之一。免疫荧光标记结果显示脊髓背角CaMKII和TrkA与IB4和CGRP荧光密度呈相同变化,即MIA大鼠患侧脊髓背角CaMKII和TrkA初级神经元的突触前纤维与对侧以及对照组相比明显降低,但二者在DRG中与对照组相比则没有显著变化。[结论]MIA诱发大鼠膝骨关节炎慢性疼痛存在DRG痛觉神经元中枢轴突末梢在脊髓背角突触连接塑型异常,其病理基础可能与MIA诱发的感觉神经损伤所造成的轴浆运输功能障碍有关。其分子与细胞生物学机制有待于今后进一步深入研究。