低氧诱导因子HIF-1α和HIF-2α是细胞中感受低氧胁迫的关键调控因子。迄今，对它们的功能研究已相对清楚。在低氧条件下，它们作为转录因子，可激活其下游一系列基因的表达，进而调控细胞应对低氧胁迫反应。而在细胞中，除HIF-1α和HIF-2α外，还有它们的一个同源基因HIF-3α。由于在细胞内，HIF-3α存在多个转录本，目前，对其功能的了解还非常欠缺，甚至，在已有的报道中，还存在许多相互矛盾的地方。 

　　中国科学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与敏感的比较研究中，发现鱼类hif-3α可能与鱼类应对低氧胁迫密切相关。他们利用CRISPR/Cas9技术，在斑马鱼中敲除了hif-3α基因。在实验室正常养殖条件下，hif-3α缺失斑马鱼的发育、生长和繁殖，与野生型斑马鱼相比，无显著差异。然而，hif-3α缺失斑马鱼胚胎的红细胞数量显著减少。鉴于红细胞在机体内具有运载氧的特殊功能，他们对hif-3α缺失斑马鱼与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缺失斑马鱼的低氧耐受能力大大降低。hif-3α缺失斑马鱼的红细胞发育迟缓，大部分阻滞在初始状态，成熟红细胞数量少。 

　　进一步分析发现：与HIF-1α和HIF-2α类似，hif-3α也具有转录活性，能够激活基因的表达。更有趣的是，调控红细胞发生的关键因子—gata1，是hif-3α的一个直接下游基因。通过一系列的实验证实：hif-3α能够直接结合到gata1启动子的低氧反应原件上，并激活gata1的表达，从而正向调控红细胞的发生。 

　　这一研究工作诠释了hif-3α的在体生物学功能及其在鱼类低氧耐受中的作用和分子机制。该工作以“Zebrafish hif-3α modulates erythropoiesis via regulation of gata-1 to facilitate hypoxia tolerance ”为题，于2020年10月9日，在线发表于Development。该研究得到中科院先导专项A、国家自然科学基金重点项目、创新群体项目和“蓝色粮仓”重点研发计划等项目的支持。