为了适应水生环境，鲸类在形态和生理方面都有着一系列的适应性进化。由于经常要潜水和屏息游泳，鲸类生活中氧气含量的波动性是很大的，然而，决定鲸类对潜水深度和潜水时间的适应的分子机制至今没有研究清楚。低氧诱导因子(Hypoxiainducible factor, HIF)是细胞和机体对低氧环境适应的重要调控因子。HIF对很多下游基因进行调控从而使机体产生对低氧的适应性反应。目前很多耐低氧动物的HIF已经得到研究，而鲸类动物因为样品难以获得等原因，这方面研究还是空白。　　在本研究中，我们克隆并分析了白鱀豚（Lipotes vexillifer）、长江江豚(Neophocaenaasiaeorientalis)、白鲸（Delphinapterus leucas）及抹香鲸（Physeter macrocephalus）的HIF-1α、HIF-2α及VHL基因，发现鲸类HIF-1α、HIF-2α及VHL基因都十分保守。之后，我们研究了不同鲸类HIF-1α的降解速率及对下游基因的调控作用，发现抹香鲸的HIF-1α对氧气变化的反应更加灵敏，且对下游基因的激活作用更强，我们还进一步找到了决定抹香鲸HIF-1α与长江江豚HIF-1α功能差异的主要位点。接下来，我们分析了白鱀豚、长江江豚、白鲸及抹香鲸的VHL对HIF-2α的影响，非常有趣的是，我们发现白鲸的VHL在低氧条件下可以降解HIF-2α，通过后续的一系列实验，我们找到了决定白鲸VHL具有低氧降解HIF-2α能力的主要位点。我们还发现白鲸的VHL对HIF-2α在低氧条件下的降解是通过蛋白酶体途径实现的，且这种降解是非羟化酶依赖的，而429位赖氨酸是白鲸VHL对HIF-2α进行泛素化修饰的主要作用位点。虽然白鲸的VHL在低氧条件下可以降解白鲸的HIF-2α，但对HIF-2α的转录活性却是增强的。我们的研究一定程度上揭示了鲸类低氧信号通路调节机制的独特性，对了解耐低氧动物对缺氧环境的适应以及人类低氧相关疾病有一定的参考价值。