目的:观察三氧化二砷（As₂O₃）在低氧条件下,对食管癌Eca109细胞增殖、细胞周期及凋亡的影响,探讨其发挥放射增敏作用的可能机制。方法:CoCl₂模拟肿瘤低氧微环境,MTT分别检测不同浓度As₂O₃及不同剂量放射线对Eca109细胞增殖的抑制作用;流式细胞术检测低氧下As₂O₃、放射线及二者联合对细胞周期及凋亡的影响;Western blot检测经As₂O₃、放射线及二者联合作用后,Eca109细胞中HIF-1α、p27蛋白的表达情况。结果:在常氧和低氧两种条件下,As₂O₃均呈时间剂量依赖性地抑制Eca109细胞增殖,相同时间,相同浓度条件下,其抑制率无统计学差异（P>0.05）,而放射线在低氧下对Eca109细胞的抑制作用较常氧下明显减弱（P<0.05）。低氧下,Eca109细胞周期出现G0/G1期阻滞,G2/M期细胞比例明显减少,与常氧组比较,均有统计学差异（P<0.05）。As₂O₃在低氧条件下可诱导G2/M期阻滞,G0/G1期细胞比例减少。As₂O₃与放射线联合应用,其凋亡率大于二者单独作用之和。低氧条件下,HIF-1α、p27蛋白表达均明显增强,As₂O₃可逆转HIF-1α、p27表达水平的升高。结论:低氧条件下,As₂O₃对食管癌Eca109细胞有放射增敏作用,可能与下调HIF-1α,进而降低p27表达水平,解除G0/G1期细胞周期阻滞和诱导G2/M期阻滞有关。