低氧誘導因子HIF-1α和HIF-2α是細胞中感受低氧脅迫的關鍵調控因子。迄今，對它們的功能研究已相對清楚。在低氧條件下，它們作爲轉錄因子，可激活其下遊一系列基因的表達，進而調控細胞應對低氧脅迫反應。而在細胞中，除HIF-1α和HIF-2α外，還有它們的一個同源基因HIF-3α。由于在細胞內，HIF-3α存在多個轉錄本，目前，對其功能的了解還非常欠缺，甚至，在已有的報道中，還存在許多相互矛盾的地方。 

　　中國科學院水生生物研究所鱼类低氧生物学学科组蔡孝廉博士等，在进行鱼类低氧耐受與敏感的比较研究中，发现鱼类hif-3α可能與魚類應對低氧脅迫密切相關。他們利用CRISPR/Cas9技術，在斑馬魚中敲除了hif-3α基因。在實驗室正常養殖條件下，hif-3α缺失斑馬魚的發育、生長和繁殖，與野生型斑馬魚相比，無顯著差異。然而，hif-3α缺失斑馬魚胚胎的紅細胞數量顯著減少。鑒于紅細胞在機體內具有運載氧的特殊功能，他們對hif-3α缺失斑馬魚與野生斑马鱼的低氧耐受能力进行了系统的比较分析，发现：无论是胚胎还是成体，hif-3α缺失斑馬魚的低氧耐受能力大大降低。hif-3α缺失斑馬魚的红细胞发育迟缓，大部分阻滞在初始状况，成熟红细胞数量少。 

　　進一步分析發現：與HIF-1α和HIF-2α類似，hif-3α也具有轉錄活性，能夠激活基因的表達。更有趣的是，調控紅細胞發生的關鍵因子—gata1，是hif-3α的一個直接下遊基因。通過一系列的實驗證實：hif-3α能夠直接結合到gata1啓動子的低氧反應原件上，並激活gata1的表達，從而正向調控紅細胞的發生。 

　　這一研究工作诠釋了hif-3α的在體生物學功能及其在魚類低氧耐受中的作用和分子機制。該工作以“Zebrafish hif-3α modulates erythropoiesis via regulation of gata-1 to facilitate hypoxia tolerance ”爲題，于2020年10月9日，在線發表于Development。該研究得到中科院先導專項A、國家自然科學基金重點項目、創新群體項目和“藍色糧倉”重點研發計劃等項目的支持。