二甲基砷(DMAV)是成年大鼠膀胱致癌剂和促癌剂，是无机砷经人和动物甲基化代谢后经尿排出的主要代谢产物。DMAV也是一些有机砷的代谢产物，例如砷糖和砷脂。DMAV可作为杀虫剂和除草剂，在农业中被广泛应用。因此，除了无机砷的暴露外，使用杀虫剂，食用海产品和砷糖都是人体暴露DMAV的潜在来源。　　动物实验表明大鼠长期暴露DMAV可引起膀胱癌，特别是膀胱上皮细胞肿瘤发生率高。然而DMAV的作用机制还不清楚。实验表明DMAV引起大鼠膀胱癌首先是膀胱上皮细胞毒性，接着是再生性增生，增殖性肥大，最后是膀胱癌。膀胱上皮细胞增殖增强可能是DMAV致膀胱癌的早期变化。　　细胞增殖是致癌多阶段过程（包括引发，促长，进展）中的基础步骤。增殖细胞核抗原(PCNA)调节细胞周期进展和DNA合成。PCNA调节DNA合成酶，直接参与DNA复制。PCNA是致癌过程中评价细胞增殖的重要细胞标志物。细胞周期素D1(CyclinD1)是一种细胞调节蛋白，负责G1期到S期的转变。Cyclin D1在G1期表达，参与有丝分裂，首先参与S期的进展。作为G1期到S期转换的重要调节物，过高表达导致细胞增长失控。　　研究表明环氧化酶-2(COX-2)在人膀胱癌中高度表达，与肿瘤程度和浸润深度相关。COX-2是由花生四烯酸合成前列腺素的关键酶，在肿瘤中通过促进细胞增殖，血管发生，侵袭，抑制凋亡起到促癌作用。COX-2可由生长因子诱导，引起组织刺激或炎症。近些年的研究中，膀胱癌与炎症刺激素和肿瘤相关的炎性因子的关系受到广泛关注。一些固有的或免疫细胞适应性产生的炎性因子被证实可以调节肿瘤细胞生长，促进肿瘤发生和发展。白介素-6(IL-6)是重要的促炎因子，参与炎症相关的致癌性。转化生长因子-β1(TGF-β1)可通过促进细胞质合成，血管生成和免疫抑制直接促进肿瘤生长。肿瘤坏死因子-α(TNF-α)开始被用作抗肿瘤药物，是一种重要的炎性因子。高砷暴露人群，尿TGF-α随饮水中砷含量的升高显著升高。　　因此本研究通过研究DMAV暴露大鼠膀胱上皮细胞超微结构以及增殖，炎性因子的改变，加深对DMAV对大鼠膀胱的作用和与致癌相关的增殖，炎性因子的理解。　　材料与方法：　　1.动物分组与染毒　　48只健康Wistar大鼠(40-50 g)经一周适应环境后，随机分成3组，每组16只（雌雄各半），经饮水染毒。三组分别为对照组:饮蒸馏水;100 mg/L DMAV染毒组;200 mg/L DMAV染毒组。各组大鼠自由饮水，染毒10周。　　2.测量指标与方法　　(1)氢化物发生-冷阱捕集-原子吸收分光光度计检测大鼠尿，肝，肾，膀胱中各种砷化物水平。　　(2)透射电镜观察大鼠膀胱上皮细胞超微结构。　　(3) Realtime-PCR法检测大鼠膀胱上皮细胞PCNA、cyclinD1、COX-2 mRNA水平。　　(4)免疫组化法检测大鼠膀胱上皮细胞PCNA、cyclinD1、COX-2蛋白水平。　　(5) ELISA法检测大鼠尿中TGF-β1、IL-6和TNF-α水平。　　结果：　　1.尿及组织器官中砷含量　　DMAV染毒组大鼠尿中iAs、MMA、DMA、TMA和T-As浓度均显著高于对照组(p＜0.05)，并随染毒剂量升高而升高，DMA是最主要的砷化物。肝、肾和膀胱组织中砷化物的分布相似，染毒组iAs、MMA、DMA和T-As均高于对照组(p＜0.05);100 mg/L DMAV染毒组与200 mg/L DMAV染毒组比较，iAs、MMA、DMA和T-As的浓度差异没有统计学意义;肝、肾和膀胱组织中未检出TMA。　　2.膀胱上皮细胞超微结构观察　　对照组大鼠膀胱上皮细胞结构完整，细胞质分布均匀细胞连接清晰，核仁居中。100 mg/L DMAV染毒组大鼠膀胱上皮细胞出现细胞质空泡，细胞质溶解，细胞连接模糊且主要发生膀胱上皮细胞的表皮细胞。200 mg/L DMAV染毒组表皮细胞更多细胞质溶解DMAV并碎裂。　　3.大鼠膀胱上皮细胞PCNA、cyclinD1、COX-2 mRNA水平　　200 mg/L DMAV染毒组大鼠膀胱上皮细胞cyclinD1和COX-2含量均显著高于对照组(p＜0.05)，呈剂量-效应关系。PCNA在染毒组有升高趋势，但差异没有统计学意义。　　4.大鼠膀胱上皮细胞PCNA、cyclinD1、COX-2蛋白水平　　100 mg/L和200 mg/L DMAV染毒组大鼠膀胱上皮细胞PCNA和cyclinD1表达水平均高于对照组(p＜0.01)，COX-2表达仅在100 mg/L DMAV染毒组高于对照组(p＜0.01)。　　5.大鼠尿中TGF-β1、IL-6和TNF-α水平　　200 mg/L DMAV染毒组大鼠尿中TGF-β1含量高于对照组(p＜0.05)。而200mg/L DMAV染毒组大鼠尿中TNF-α含量低于对照组(p＜0.05)。染毒组IL-6含量与对照组均无差异，但雄性大鼠尿中IL-6含量约为雌性大鼠的2倍。　　结论：　　经饮水暴露DMAV大鼠出现膀胱上皮细胞毒性和超微结构改变。增殖因子PCNA、cyclinD1和COX-2在膀胱上皮细胞内表达升高，尿中炎性因子TGF-β1分泌增加，而TNF-α水平下降。本研究提示炎症和增殖可能是饮水暴露DMAV大鼠膀胱上皮细胞损伤的基本改变。