目的探讨鞘内注射agomiR-138-5p对骨癌痛大鼠疼痛行为学及脊髓NF-κB p65、磷酸化p65（p-p65）蛋白表达水平的影响。方法从GEO数据库下载数据集GSE137326，利用R软件筛选差异表达基因，并通过TargetScan和miRDB在线预测其上游靶向miRNA。建立SD大鼠左胫骨Walker256乳腺癌细胞骨癌痛模型，采用影像学方法评估骨质破坏情况，并持续监测大鼠疼痛行为变化。将大鼠分为假手术组、骨癌痛组、骨癌痛大鼠鞘内注射阴性对照序列agomiR NC组（骨癌痛+agomiR NC组）和骨癌痛大鼠鞘内注射agomiR-138-5p组（骨癌痛+agomiR-138-5p组）。于造模第15天处死大鼠，取同侧脊髓背角组织，采用RT-qPCR检测miR-138-5p相对表达水平，Western blot检测NF-κB p65、p-p65蛋白表达水平。结果生物信息学分析共筛选出1 069个差异表达基因，包括1 024个上调和45个下调基因，预测结果显示miR-138-5p可靶向结合EZH2基因。影像学及行为学表现证实骨癌痛模型构建成功。与假手术组比较，骨癌痛组大鼠脊髓中miR-138-5p相对表达水平降低，鞘内注射agomiR-138-5p可有效缓解疼痛（P<0.05）。骨癌痛组脊髓中NF-κB p65、p-p65蛋白表达水平升高，而agomiR-138-5p干预后两者相对表达水平均降低，其中p-p65降低更明显（P<0.05）。结论骨癌痛大鼠脊髓miR-138-5p相对表达水平下调，鞘内注射agomiR-138-5p能够缓解骨癌痛，并抑制脊髓中NF-κB p65、p-p65蛋白的表达。