氫氣生物醫(yī)學奠基研究論文2007年日本學者發(fā)表在《自然醫(yī)學》上，該研究論文就是采用大鼠中風模型證明了微量氫氣的疾病治療效果是因為具有選擇性抗氧化。由于氫氣非常容易獲得且對人體沒有毒性，2007年的這一發(fā)現(xiàn)迅速引起生物醫(yī)學領域的關注和跟進研究，今天氫氣生物醫(yī)學研究論文已經(jīng)過千篇，許多人體研究也相繼證明氫氣吸入和氫水飲用等可能作為一種藥物應用于臨床。
說微量氫氣的效應是跟進其使用方法，經(jīng)典的氫氣生物學研究中，無論是采用吸入還是采用飲用氫水，可被人體吸收的氫氣劑量都比較小，例如飲用1升飽和氫水（小于2ppm）也只有2毫克氫氣，吸入2%的氫氣連續(xù)1小時，假如我們按照人體60公斤體重，參考氫氣在水和脂肪等溶液中的飽和濃度不到3ppm，能進入人體的氫氣最大濃度也只有4毫克左右。這樣低的劑量確實只能算是微量。即使考慮到氫氣分子量非常小，氫氣在體內的劑量仍然不高，濃度最高為16微摩爾/升（相當于0.03ppm）。微量的氫氣能產(chǎn)生作用，只能說明氫氣的作用非常強大。這里的強大是說明很小的劑量就可以產(chǎn)生作用，類似一種杠桿效應或點穴效應，并不是作用非常強烈。
安全無毒，效果明顯，容易獲得，氫氣醫(yī)學這樣一些特點讓許多人會考慮到氫氣的巨大應用前景。
開始研究氫氣的生物醫(yī)學效應主要是根據(jù)氫氣的還原作用，所以能產(chǎn)生一定抗氧化作用，而氫氣的優(yōu)勢是還原作用比較弱，不會影響具有生物信號作用的活性氧，讓氫氣具有比其他抗氧化物質更大的優(yōu)勢就是這種選擇性抗氧化。但是隨著對氫氣生物醫(yī)學效應研究的深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)氫氣并不僅僅是抗氧化，也能產(chǎn)生抗炎癥和抗細胞凋亡的作用，當然這些作用也可能用抗氧化效應來解釋，因此抗氧化仍然是氫氣產(chǎn)生效應最重要的理論基礎。
大腦是高度發(fā)達的組織，也是最容易收到傷害的組織，對缺氧、氧化應激等損傷因子的敏感性非常高，這也可能是氫氣這種抗氧化物質能對腦中風產(chǎn)生保護效應的原因。氫氣對大腦損傷的治療還有一個比較大的優(yōu)點是氫氣的擴散能力強大，不會受血腦屏障的阻擋。臨床數(shù)據(jù)表明，8.5-30%的中風患者是因為腦出血，其他都是腦缺血。動物實驗發(fā)現(xiàn)，小劑量氫氣可以產(chǎn)生顯著的腦保護作用，對高糖引起的腦缺血出血轉化有一定抑制效果。2.9%氫氣吸入2小時可顯著降低氧化應激指標和基質金屬蛋白酶9，說明氫氣能保護腦缺血對血腦屏障的損傷。腹腔注射氫生理鹽水對持續(xù)性局灶性腦缺血具有治療效果，提高腦組織抗氧化酶活性，減少腦梗死體積。臨床試驗發(fā)現(xiàn)，氫氣聯(lián)合衣達拉豐對腦干缺血的治療效果比單純衣達拉豐更有效。在氫氣對中風保護作用的研究方面，無論是腦出血，還是腦缺血，心臟驟停后腦損傷，新生兒腦缺血，都有一系列研究。
出血性中風會伴隨出血腦組織壓迫和壞死，比缺血中風的死亡率更高。腦中風后腦組織也會產(chǎn)生典型的炎癥反應，表現(xiàn)為小膠質細胞和炎癥細胞激活，激活的炎癥細胞可產(chǎn)生活性氧。在小鼠腦出血模型中，吸入2%氫氣1小時能顯著減少腦水腫，提高72小時神經(jīng)功能，提示氫氣對腦出血后早期腦損傷具有保護作用，這也可能是因為中性粒細胞浸潤和小膠質細胞在72小時才達到高峰，而短時間吸入氫氣并不能產(chǎn)生長期持續(xù)的對抗效應。
另外早期肥大細胞也在中風后腦組織炎癥反應中發(fā)揮重要作用，因為氫氣能抑制肥大細胞激活，產(chǎn)生保護血腦屏障降低腦水腫的作用。氫氣生理鹽水通過抗炎癥效應對大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷也能產(chǎn)生保護作用。
