氢气是不是细胞信号分子
通过吸入气体的方式进行疾病治疗，近年来引起关注。硫化氢、一氧化氮和一氧化碳是在生物系统中发挥重要作用的信号分子，但是这三种气体都有很强的毒性。在生理状态下，这三种气体具有生理功能，作为治疗用气体，非常容易因为剂量控制不好导致中毒。而氢气没有任何毒性，这是和三种气体信号分子的重要区别。
潜水医学研究证明，即使吸入高浓度氢气也没有任何细胞毒性。吸入高浓度氢气的安全标准早已确立，高压氢气在深潜水混合气体的应用，目的在于避免潜水减压病和动脉气栓的发生。氢氮氧呼吸混合气体可预防在深度潜水过程中潜水减压病和氮麻醉的发生，混合气体中氢气、氮气、氧气的含量分别为49%、50%和1%。
氢气的作用方式不同于其他气体信号分子。细胞色素c氧化酶是一种血红素蛋白，是氧化磷酸化过程中氧气被氧化的关键步骤，机体氧气98%都是因为这一步骤被消耗的。血红素蛋白是硫化氢、一氧化碳和一氧化氮的主要靶标，能阻断这些分子和氧的结合，例如它们都可以抑制细胞色素c氧化酶的功能。研究表明，氢气对细胞色素的氧化型血红素没有作用，这说明氢气和三种气体信号分子的作用方式完全不同。
氢气可与其他医用气体联合使用，其与一氧化碳通过抗氧化和抗炎作用，与一氧化碳联合治疗可表现出更好的治疗效果。这或许是防治心肌缺血再灌注损伤的临床可行方案。缺血再灌注过程中吸入一氧化氮和氢气可使梗死病灶缩小，维持心脏功能，降低一氧化氮吸入引起的心肌硝基络氨酸的生成。这些研究都表现出，氢气不同于这三种气体信号分子的作用方式。
活性氧
虽然氧气是必需的，但是1-2%通过呼吸进入体内的氧气会被转化成活性氧。其中一部分活性氧对身体具有保护身体的作用。例如白血球中的一种是噬中性粒细胞、以及被称为巨噬细胞的吞噬细胞可吞噬入侵的病毒等不好的物质，然后用膜包裹住并释放出活性氧局部将其杀死。打个比方来说，就好像盖上“盖子”后实施爆破处理，对感染的部位进行局部消毒。但是，如果这些及消毒液大范围泄露到体内i，就会出现严重的问题。
现代社会中，各种各样的因素会导致活性氧增多。摄入日用品、食品添加剂，使用化妆品、农药、药剂等化学物质、紫外线照射、吸烟时、受到游戏机、手机、电视机等各种电子仪器的电磁波辐射时、饮用添加了氯的自来水时、过量饮酒、体内有感染及炎症时、激烈运动及吸入大量高浓度的氧气时、放射线照射时、还有过度的精神压力及刺激等都会产生更多的活性氧。
上百种疾病都是活性氧导致的结果。氢气的选择性抗氧化作用，在针对氧化应激和氧化损伤方面有非常积极的作用。
富氢水对辐射损伤的保护作用一
氢分子生物医学的核心理论认为氢气可选择性中和羟基自由基和亚硝酸盐阴离子等毒性自由基，而不与过氧化氢、一氧化氮、超氧阴离子的必要活性氧发生反应。在各种氧化损伤中，放射线引起的损伤是生物医学领域研究最早也最系统的领域，最早提出自由基衰老理论也主要是基于外界射线会导致人体细胞发生氧化损伤，因此氢气是否对放射损伤具有对抗作用是验证氢气抗氧化损伤的重要证据。第二军医大学蔡建明教授课题组，自从2009年以来，发表多篇研究论文，证明了氢气对多种放射损伤具有对抗效应，该课题组也获得2项国家自然科学基金项目，目前仍然进一步深入研究这种效应的分子基础。
观察不同剂量富氢水对小鼠辐射损伤的保护作用，结果富氢水高剂量组在30天存活率和照后体重方面表现出比较明显的保护作用并呈现一定的剂量效应关系，其中30天平均存活天数跟单纯照射组比较，富氢水组在血清生化指标方面也表现出一定的保护作用。
目前的研究已表明，氢气对辐射引起的心脏、肝脏、肺、脑、生殖细胞、肠、皮肤等器官组织的损伤具有明显的保护作用，但不同剂量富氢水对动物辐射损伤保护作用的研究还少见报道。本研究探讨了摄入不同剂量富氢水对小鼠辐射损伤的保护作用。