氫氣的劑量效應關係研究
劑量效應關係，就是多少劑量可產生多少效應，是藥物臨床應用的重要參考數據，因為需要知道具體給患者使用多少藥物。氫氣醫學目前缺少劑量效應關係的研究數據，這也成為被人懷疑氫氣效應的一個原因。這主要受制於氣體難以穩定控制，獲得準確劑量困難。又因為氫氣是新的生物效應分子，學者們仍然重點關注其效應確定性和效應產生原因，對劑量效應這種應用比較重要的數據關心並不夠。也有少數學者開展這方面的探討，如有人用細胞學研究觀察氫氣的劑量效應關係。
通過氫氣的抗氧化作用，氫水可對細胞和組織具有保護作用，美國和日本學者在《美國食品營養雜誌》2018年第一期上發表氫氣細胞學研究結果，證明氫水可以產生劑量依賴性效應，減少神經細胞氧化損傷和谷氨酸毒性，當氫氣濃度達到0.01mM（大約是0.02ppm）以上，能增加細胞內抗氧化物質谷胱甘肽水平，細胞內谷胱甘肽的水平從大約500上升到大約850μM，氫氣濃度EC50（是產生最大劑量的一半劑量，你可以理解為理想劑量）大約為0.030mM。氫水也能增加氧化應激反應系統核轉錄因子等紅細胞2因子Nrf2通路，使用氫水處理細胞時，當氫氣濃度超過0.01mM時，可以激活細胞內Nrf2系統，EC50大約0.05mM。氫水也能保護腦神經細胞對抗谷氨酸毒性，使用DNA損傷反應檢測系統γH2AX檢測谷氨酸毒性損傷，結果發現氫氣濃度高於0.01mM時具有保護細胞谷氨酸損傷的作用，氫氣的EC50大約為0.05mM。這些結果表明，氫氣具有保護大腦細胞對抗氧化損傷和谷氨酸毒性損傷的作用。
研究結果看圖吧：
氫氣對谷氨酸毒性的對抗效應，可以看到當氫氣濃度達到0.01mM以上，谷氨酸毒性顯著下降的趨勢。
氫氣濃度超過0.01mM，谷胱甘肽水平顯著提高的結果。
Nrf2的活性改變也是如此讓人激動
由於氧化和谷氨酸興奮毒性是神經細胞在各種疾病和創傷過程中最關鍵的病理損傷因素，提示氫氣對各種中樞神經細胞損傷都具有保護作用。過去的大量研究發現，氫氣對中樞神經系統疾病具有治療作用，動物實驗結果發現，氫氣能治療中風、腦外傷腦損傷、缺血缺氧腦損傷、應激性腦損傷、炎症導致的腦損傷，對慢性神經退行性疾病如帕金森病、老年性痴獃等也具有治療作用。臨床研究也證明氫氣對中風後腦損傷對帕金森病和老年性痴呆都具有預防和治療作用。最新細胞學研究結果再次驗證了這一推測。
不過這一細胞學研究也提示（不是說確定結論），氫氣最理想的保護神經作用需要相對比較高的濃度，可能吸入相對高濃度的氫氣對一些正在發生的嚴重細胞損傷過程，吸入氫氣的效果可能更理想。也許有人說，根據這個研究結果不是0.1ppm就可以達到最理想的效果，我們飲用的氫水不是都可以達到1ppm以上，是這個濃度的10倍，這確實如此，不過飲水的濃度肯定不是達到腦內的濃度，要想達到腦內0.1ppm的濃度，通過飲高濃度氫水雖然可能可以達到這樣的濃度，但比較難長期持續維持這樣的濃度，這會影響氫氣劑量的維持。當然這也只是根據研究結果的一個推測，具體效果是需要用人體研究數據來證明。體內的情況和細胞學研究情況差別巨大，不能簡單用一個數據來代替。
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