氫氣生物效應(yīng)機(jī)制方面，也需要哲學(xué)層面的探討。過去比較強(qiáng)調(diào)氫氣的選擇性抗氧化效應(yīng)，這種機(jī)制雖然簡(jiǎn)單流行，但存在一些明確缺陷，無法合理解釋氫氣效應(yīng)的所有現(xiàn)象。這給氫氣生物學(xué)概念的推廣和醫(yī)學(xué)應(yīng)用帶來不利影響，需要對(duì)氫氣效應(yīng)機(jī)制進(jìn)行更深入探索和更科學(xué)的理論解釋。最近有學(xué)者提出一個(gè)大膽且符合邏輯的假說，認(rèn)為氫氣效應(yīng)不在于對(duì)抗氧化，而是通過影響線粒體復(fù)合物I的功能調(diào)節(jié)細(xì)胞能量代謝。這種說法目前還缺乏比較強(qiáng)證據(jù)，但這種探討非常有益，值得引起學(xué)術(shù)界重視。著名神藥二甲雙胍也能影響線粒體復(fù)合物I，難道氫氣和二甲雙胍有類似作用基礎(chǔ)?
 

2018年有臨床研究發(fā)現(xiàn)，氫氣對(duì)帕金森病效果不能確定，提示氫氣對(duì)帕金森病等疾病改善效果仍然需要進(jìn)一步研究確定。多年前一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，給帕金森病患者每天飲用1000毫升1.6ppm氫水連續(xù)48周，可獲得比較理想的改善效果。甚至改良Hoenh and Yahr Scale分級(jí)量表1-4分(平均2分)的患者都能獲得顯著改善。值得注意的是，參與試驗(yàn)的患者發(fā)病時(shí)間平均超過4年，提示氫水對(duì)帕金森病是改善而不是預(yù)防。帕金森病病理核心基礎(chǔ)是中腦多巴胺神經(jīng)元死亡，活性氧被認(rèn)為是這種細(xì)胞死亡的重要促進(jìn)因素，但是氫氣對(duì)帕金森病的改善效果沒有達(dá)到經(jīng)典藥物非麥角類多巴胺受體激動(dòng)劑作用。這個(gè)臨床研究安慰劑組和氫氣組都只有9人，樣本量比較小是其不足。帕金森病病情緩解的基礎(chǔ)應(yīng)該是多巴胺神經(jīng)細(xì)胞再生和損傷細(xì)胞線粒體功能恢復(fù)，只是阻斷氧化損傷不能解釋氫氣對(duì)帕金森具有改善作用。這個(gè)早期研究結(jié)論和關(guān)于促進(jìn)線粒體修復(fù)的推論正確，提示氫氣不只對(duì)帕金森病，對(duì)其他神經(jīng)退行性疾病也應(yīng)該有效果。類似研究發(fā)現(xiàn)，氫氣能改善內(nèi)皮細(xì)胞功能，循環(huán)修復(fù)效應(yīng)也需要組織重建。
 

在抗炎癥改善方面，發(fā)現(xiàn)氫氣能改善類風(fēng)濕病患者免疫系統(tǒng)功能紊亂，但氫氣抗氧化難以合理解釋NF-κB和促炎癥因子改善效應(yīng)。活性氧持續(xù)刺激是類風(fēng)濕免疫炎癥反應(yīng)持續(xù)保持的基礎(chǔ)，炎癥反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生更多活性氧，氫氣作為活性氧清除劑打破了這種惡性循環(huán)。氫氣能中和羥基自由基，能部分解釋氫氣對(duì)類風(fēng)濕的改善效應(yīng)。
 

活性氧的氧化還原電位越高，其氧化活性越強(qiáng)，和氫氣發(fā)生反應(yīng)的幾率越大。羥基自由基反應(yīng)在生物體系中只有納秒級(jí)半衰期，一旦羥基自由基產(chǎn)生，立刻容易和其周圍的脂類、蛋白和核酸發(fā)生反應(yīng)。羥基自由基和許多生物分子如許多氨基酸的反應(yīng)速率常數(shù)是108級(jí)別，顯著超過羥基自由基和氫氣反應(yīng)速率。氫氣對(duì)帕金森病和類風(fēng)濕的改善作用并不能完全用氫氣抗氧化作用來解釋，這說明氫氣抗氧化假說存在局限性。從醫(yī)學(xué)邏輯考慮，細(xì)胞內(nèi)線粒體代謝基礎(chǔ)上的組織再生是病情緩解的前提。
 

氫氣醫(yī)學(xué)效抗氧化假說存在局限，在改善代謝紊亂方面也有體現(xiàn)。氫氣能改善缺乏瘦素受體的db/db小鼠的代謝功能，氧化應(yīng)激降低和能量代謝增強(qiáng)和肝臟FGF21表達(dá)增加有關(guān)，這可能是氫氣改善這種動(dòng)物的肥胖和糖尿病原因。假如氫氣中和羥基自由基和改善代謝之間存在比較大區(qū)別，氫氣改善先天性代謝紊亂作用就非常有意思，這提示氫氣對(duì)細(xì)胞代謝核心過程有調(diào)節(jié)作用。
 

大多數(shù)慢性疾病如類風(fēng)濕和帕金森病，一旦發(fā)病往往都存在長(zhǎng)期病理生理學(xué)過程，這些細(xì)胞和組織在長(zhǎng)期病理狀態(tài)中發(fā)揮重要作用。氫氣等臨床試驗(yàn)是針對(duì)已經(jīng)發(fā)病患者，慢性病改善需要有病理組織改善和重構(gòu)，特別是線粒體功能恢復(fù)。
 

為解釋氫氣代謝和細(xì)胞再生等效應(yīng)與抗氧化之間的聯(lián)系，有學(xué)者嘗試從信號(hào)通路調(diào)節(jié)角度來尋找證據(jù)。僅改變某些細(xì)胞信號(hào)通路就能實(shí)現(xiàn)重新構(gòu)建慢性病神經(jīng)或免疫系統(tǒng)功能的作用，顯然并不能讓人信服。
 

氫氣發(fā)揮作用的速度比較快，如對(duì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎只需要飲用氫水4周，1小時(shí)氫氣吸入就能對(duì)對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞功能產(chǎn)生改善作用。這樣的快速效應(yīng)，不僅需要調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)，更需要對(duì)細(xì)胞能量代謝根本過程進(jìn)行快速切換。關(guān)鍵事件可能是氫氣對(duì)能量代謝過程產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，特別是在活性氧產(chǎn)生上游阻斷其過程，而不是在活性氧產(chǎn)生后再中和。這符合預(yù)防大于改善的基本邏輯，減少氧化應(yīng)激重點(diǎn)應(yīng)避免這種過程，而不是等發(fā)生氧化應(yīng)激后再滅火。能量代謝機(jī)制將為氫氣長(zhǎng)期應(yīng)用于臨床輔助改善提供理論基礎(chǔ)，因?yàn)槟芰看x紊亂是多種疾病的病理生理學(xué)早期過程。