氧的利用和调节是高等生命赖以生存的基本条件，威廉·凯林、彼得·拉特克利夫和格雷格·塞门扎3位科学家因发现细胞感知和适应氧气供应的相关机制而获得了2019年度诺贝尔生理学或医学奖。他们发现低氧诱导因子1（hypoxia-inducible factors 1，HIF-1）广泛存在于急、慢性缺氧细胞中，是细胞适应低氧的重要转录因子。HIF-1水平受氧气含量的调节。高氧条件下，HIF-1被修饰进而降解；低氧条件下，HIF-1不被降解，并通过转录调节引起促红细胞生成素等低氧相关基因的表达。本文通过介绍HIF-1的发现和基本分子机制，探讨其在临床中的应用价值。

氧气是有氧代谢和能量产生的必要条件，对于大多数生物来说都是必不可少的。过多或过少的氧气都可能危害生命，因此研究生物快速响应变化的氧气水平的机制至关重要。当氧气需求超过氧气供应时，细胞就会变得低氧。介绍了氧气的特性以及生理、病理条件下低氧的适应机制，论述了低氧作为的积极方面——低氧预适应的历史和研究进展，展望了低氧预适应在高空、高原等极端环境中以及在卒中等相关临床疾病中的治疗前景。