Las respuestas fisiológicas y los mecanismos moleculares de la apoptosis en el lenguado japonés bajo estrés hipóxico siguen siendo poco claros. En el presente estudio, realizamos un estrés hipóxico agudo en el lenguado japonés (2.39 +/- 0.84 mg/L) y detectamos respuestas en las branquias en histomorfología y mecanismos moleculares. Los resultados mostraron que el volumen de la masa celular interlamelar disminuyó y las láminas branquiales se alargaron, lo que indica la expansión del área de superficie respiratoria. Además, la señal de fluorescencia de la apoptosis aumentó bajo estrés hipóxico. Adicionalmente, la expresión de dos genes relacionados con la apoptosis aumentó aproximadamente cuatro veces y dos veces, respectivamente, a las 6 horas de hipoxia. Mientras tanto, el resultado del ensayo de reportero de dual-luciferasa mostró que EPAS1 es un factor de transcripción, que podría regular la expresión del gen, y identificamos que el sitio de unión de EPAS1 era la secuencia AATGGAAAC ubicada cerca de -766. El ensayo de metilación del ADN mostró que la hipoxia afectó el estado de metilación de las islas CpG de los genes. Todos los resultados indicaron que la hipoxia podría activar la vía de señalización para inducir la apoptosis branquial del lenguado japonés. Nuestro estudio proporciona una nueva perspectiva para entender el mecanismo molecular de la apoptosis inducida por hipoxia en el lenguado japonés.